(57)【要約】一種の接触性熱源と流体触媒熱源を主要対象とする複雑表面ラジアル結構のインテグレイション伝熱管及びその熱交換方式であるが、密封中空体及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れているケースを含む。特徴として、密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に一組又は一組以上の蓄熱体と放熱体を設置し、毎組の蓄熱体と放熱体が同一の密封中空体及び同一の密封中空体内の熱伝導触媒を共用する。放熱体は放熱端とし、放熱体の設置により伝熱管が小さな空間においてより広い放熱表面積を取得できる。放熱端形式と表面形状の変化で、及び熱伝導触媒を密封中空体内の吸熱端の熱源に最も近い場所に置いて、かつ熱伝導触媒で熱量を放熱体の最も熱量を吸収し除去し易い位置に伝導して、最終的に熱抵抗を減少させ、伝熱条件を改善させ、伝熱速度と効率を向上させる目的に達成する。【選択図】なし【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れているケースを含む。特徴として、インテグレイション伝熱管の密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に一組又は一組以上の蓄熱体を設置する。毎組の蓄熱体は同一の密封中空体及び同一の密封中空体内の熱伝導触媒を共用し、かつ当該熱伝導触媒は液体相変態で伝熱できる液体冷却剤とし、又はその他の熱伝導方式におけるその他の有效な高效熱伝導触媒を使用する。上述の蓄熱体は薄壁流体通路結構を採用し、冷却流体で熱量を除去し、或は蓄熱体結構で熱量を吸収する。蓄熱体薄壁流体通路結構は密封中空体外側に設置される場合、薄壁流通路結構は凹凸起伏の曲面形とする。蓄熱体薄壁流体通路結構は密封中空体内部に設置される場合、薄壁流体通路結構が密封管状のものとなる。蓄熱体は熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が広い蓄熱体結構を採用し、かつ密封中空体に外側或は内部、又は外側及び内部に設置される場合、蓄熱体結構は膜状或は片状或は管状或は糸状等大表面積材料或は上記ものの組合巻層で構成させる。蓄熱体は放熱端となり、ケース或はケースの一部分は吸熱端とする。
【請求項２】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れているケースを含む。特徴として、インテグレイション伝熱管ケース或はケースの一部分を吸熱端とし、吸熱端は密封中空体内部の一組又は一組以上のケースを貫通する吸熱中空体や、密封中空体を包容するケース（うち密封中空体回転体結構を包容するケース又は密封中空体の回転体結構外形によって分布する凹凸起伏曲面を包容するケース等を含む）、及び伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分などで構成する。吸熱端表面外形は熱源形状と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、有限組の凹凸起伏曲面或は有限組の密封管状薄壁流体通路曲面或は上記ものの組合曲面形式で構成する。熱伝導触媒は密封真空中空体内の吸熱端表面に最も近い場所に置く。
【請求項３】
請求項１がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の蓄熱体薄壁流体通路結構が密封中空体外側に設置される場合、薄壁流体通路結構が凹凸起伏の曲面形とする。この凹凸起伏な曲面形は伝熱管吸熱端と平行して分布し、伝熱管吸熱端と垂直になって分布し、又は伝熱管吸熱端と平行してかつ垂直になって分布することができる。かつ毎組の蓄熱体内中空体はいずれも密封中空体の延長となる。毎組蓄熱体の間は互いに独立し、密封中空体外壁と薄壁流体通路外壁が共同にケースを構成する。曲面の外側は冷却流体の通路となる。上述の薄壁流体通路結構の曲面は、任意な規律と不規律な凹凸起伏な曲面形、平行直列鰭形、等距離距彎曲鰭形、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形、均一と不均一に分布する円柱形と台座ケースとの鏡像形、倒立Ｕ形及び上記ものの組合形状とする。
【請求項４】
請求項１がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の蓄熱体薄壁流体通路結構が密封中空体内部に設置される場合、薄壁流体通路結構は、密封管状のものとなる。薄壁流体通路の冷却流体出入口は、密封真空中空体の両端を貫く、或は密封真空中空体の隣の端を貫く、或は密封真空中空体の同一の端を貫く。薄壁流体通路の横断面の内側は冷却流体の通路となる。
【請求項５】
請求項４がいうインテグレイション伝熱管は、特徴として、上述の薄壁流体通路の横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。
【請求項６】
請求項１がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の蓄熱体は膜状或は片状或は管状或は糸状等大表面積材料或は上記ものの組合巻層で構成した蓄熱体結構の場合、各層の間に熱伝導触媒が十分電熱できるための間隔を置く。間隔の開口は吸熱端の熱伝導触媒に向かう。
【請求項７】
請求項６がいうインテグレイション伝熱管は、特徴として、上述の蓄熱体結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜状又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等とする。
【請求項８】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の密封中空体内部に設置される一組又は一組以上のケースを貫通する吸熱中空体は、ケースの両端を貫く、或はケースの隣の端を貫く、或はケースの同一の端を貫通する。吸熱中空体横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。
【請求項９】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の密封中空体を包容する回転体結構の伝熱管吸熱端となる横断面外形は、円形とし、縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態とする。
【請求項１０】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の密封中空体を包容する回転体結構外形によって分布する凸起伏の曲面ケースは、吸熱端としてその横断面外形は均一に分布する或は対称に分布する等高度或は非等高度の三組以上の鰭形曲面となり、曲面は射直列鰭形、放射彎曲鰭形或はその他の適合な曲面形及び上記ものの組合形状とする。
【請求項１１】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、ケース吸熱端は、伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分でとなり、特徴として、吸熱端形状は、熱源形態と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状で配置できる、嵌込セットできる、十分に接触できるようにしている。
【請求項１２】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、ケース吸熱端は有限組の密封管状薄壁流体通路曲面で構成している。特徴として、当該有限組の密封管状薄壁流体通路は密封中空体の内部に設置され、かつ流体通路の出入口が密封中空体両端を貫通する、或は密封中空体のを隣の端を貫通する、或は密封中空体の同一の端を貫通する。薄壁流体通路の横断面内側は熱流体通路となる。
【請求項１３】
請求項１２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の密封管状薄壁流体通路の横断面形状は、円形、矩形、多辺形、歯形或はその他几何形状及びその組合形式とする。
【請求項１４】
請求項２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述のケース吸熱端が液体熱伝導触媒と使用する場合、密封中空体の内部のケース吸熱表面と対応する密封中空体と相通する表面に、伝熱管液体吸収チップ結構を構造する。この伝熱管液体吸収チップ結構は、溝、網状、繊維束＋スプリング、焼結或は上記ものの組合及び有效な結構形式等とする。
【請求項１５】
請求項４或は１２がいうインテグレイション伝熱管について、蓄熱体或はケース吸熱端の有限組の密封管状薄壁流体通路において、特徴として、その両端に、それぞれ冷却水の出入口補助流体通路を設定し、当該通路は、凹凸起伏鰭形曲面薄壁流体通路、或は密封管状薄壁流体通路の末端の相応の部位を包容する。
【請求項１６】
請求項１或は２、３、１１、１４がいうインテグレイション伝熱管について、特徴として、上述の薄壁流体通路蓄熱体結構は、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形、平行直列鰭形等距離彎曲鰭形、均一と不均一分布の円柱形、均一と不均一分布の円柱形と台座ケースとの鏡像形、倒立Ｕ形及び上記ものの組合、或は密封中空体相対両端又は密封中空体相隣の端を貫通する密封管状薄壁流体通路結構とする。ケース或はケースの一部分が吸熱端として凹凸起伏な曲面形薄壁流体通路の対面に置かれ、或は密封中空体相対両端を貫通する密封管状薄壁流体通路のケースと平行する側面に置かれる。上述の吸熱端表面外形は熱源形態と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状で配置できる、嵌込セットできる、十分に接触できるようにしている。上述のインテグレイション伝熱管は、液体熱伝導触媒使用の場合、密封中空体と相通している吸熱底面に伝熱管液体吸収チップ結構を構造する。
【請求項１７】
請求項１或は２、４、５、９、１４、１５がいうインテグレイション伝熱管について、特徴として、密封中空体のケース吸熱端の横断面外形は、円形で、縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態がする。一組又は一組以上の密封管状薄壁流体通路或は一組の伝熱管と同軸の円周を基礎に分布する密封凹凸起伏曲面を密封中空体内に設置し、かつケース及び吸熱面軸線と垂直になる対応両端を貫通させる。密封管状薄壁流体通路の横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。一組の伝熱管と同軸の円周を基礎に分布する密封凹凸起伏曲面外形は放射直列鰭形、放射彎曲鰭形或はその他の適合な曲面形及び上記ものの組合とする。ケース吸熱面軸線と垂直になる対応のケース両端薄壁流体通路と相通している補助流体通路を設置し、当該補助流体通路にそれぞれ冷却流体の出入口を設置する。上述インテグレイション伝熱管は、液体冷却剤が使用の場合、円形ケース吸熱端内表面に溝、焼結結構等有效な形式の液体吸収チップ結構を設置する。円形ケース吸熱端外表面吸熱端面は、転動中に合金熔解体凝固と冷却によって釈放した熱量を吸収し、或は転動中に表面接触で伝導方式で伝導した熱量を吸収する。かつ熱伝導触媒で熱量を携帯し、最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項１８】
請求項１或は２、４、５、１０、１４、１５がいうインテグレイション伝熱管について、特征として、上述の密封中空体を包容する、回転体結構外形によって分布する密封凹凸起伏曲面ケースは、吸熱端として、横断面外形が均一に分布する或は対称に分布する等高度或は非等高度の三組以上の鰭形曲面となり、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形或はその他の適合な曲面形及び上記ものの組合形状とする。密封管状薄壁流体通路或は同軸の円周を基礎に分布する密封凹凸起伏曲面は放熱端となり、密封中空体の中に置かれ、かつケース吸熱面軸線と垂直になる対応のケース両端を貫通している。密封管状薄壁流体通路の横断面形状は、円形、矩形、多辺形、歯形或はその他几何形状がする。円周によって分布する密封凹凸起伏曲面は放射直列鰭形、放射彎曲鰭形或はその他の適合な曲面形及び上記ものの組合とする。ケース吸熱面軸線と垂直になる対応ケース両端に薄壁流体通路と相通する補助流体通路を設置し、当該補助流体通路にぞれぞれ冷却流体の出入口を設置する。上述インテグレイション伝熱管は、液体冷却剤が使用の場合、円形ケース吸熱端内表面に溝、焼結結構等有效な形式の液体吸収チップ結構を設置する。回転体結構外形によって分布する密封凹凸起伏曲面ケースは吸熱端となり、転動中に回転軸及び回転軸突出部内部の熱量を吸収し、或は外部熱流体で熱量を釈放し、熱伝導触媒で熱量を携帯し、最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項１９】
請求項１或は２、３、４、５、８、１４、１５がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、上述の伝熱管吸熱端の吸熱中空体がケースの相対両端を貫通しかつ伝熱管の中間部位に置かれる。その吸熱中空体横断内表面は、円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。伝熱管放熱端となる冷却流体通路は、吸熱中空体軸線と平行又は垂直になって分布する凹凸起伏の放射直列鰭形曲面、放射彎曲鰭形曲面或は吸熱中空体軸線と平行になって分布するケース相対両端を貫通する密封管状薄壁流体通路表面とする。密封管状薄壁流体通路の横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。上述のインテグレイション伝熱管は液体冷却剤使用の場合、吸熱中空体横断面と真空中空体が連接する外表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構を構造する。吸熱チップ底部に液体冷却剤の蓄積槽を構造する。吸熱中空体と垂直になる端、吸熱中空体及び薄壁流体通路は共同にインテグレイション伝熱管の密封真空中空体を構成する。冷却水出入口の補助流体通路を設置し、当該通路は凹凸起伏鰭形曲面薄壁流体通路或密封管状薄壁流体通路の端の相応部位を包容する。吸熱中空体は熱伝導方式で熔解体合金の凝固、冷却により釈放した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を携帯する。最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項２０】
請求項１或は２、６、７、８、１４がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、密封中空体内部に一組のケース相対両端を貫通する吸熱中空体を設置する。吸熱中空体横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がし、かつデ凸凹斜度を持つ。伝熱管放熱端となる蓄熱体は、熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が大きい蓄熱体結構を採用する。放熱端が密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置される場合、蓄熱体結構は、膜状或は片状或は管状或は糸状等大表面積材料或は上記ものの組合巻層で構成する。蓄熱体の結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等とする。各層の間に熱伝導触媒が十分電熱できるための間隔を置く。間隔の開口は吸熱端の熱伝導触媒に向かう。上述のインテグレイション伝熱管は液体冷却剤使用の場合、吸熱中空体横断面と真空中空体が連接する外表面に溝、金属粉末で焼結した液体吸収チップ結構を構造し、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。吸熱中空体は熱伝導方式で熔解体合金の凝固、冷却により釈放した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を携帯する。最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項２１】
請求項１或２、６、７、８、１４がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、ケース或はケースの一部分を吸熱端とし、かつ吸熱端は光滑的で、或はもう一つの伝熱管の吸熱端と適合するようにする。両者の間に中間を中空にしかつ熔解体の注入鋳造通路と気体排除通路を構造する高熱伝導性金属鋳型板を設置する。二つの伝熱管吸熱端と高熱伝導性金属鋳型が鋳型板中空部分を吸熱中空体としてを共同に構成している。伝熱管放熱端の蓄熱体は、熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が大きい蓄熱体結構を構造し、かつ放熱端蓄熱体を密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置する場合、蓄熱体結構は膜状或は片状或は管状或は糸状等大表面積材料或は上記ものの組合巻層で構成する。放熱端蓄熱体が大面積で、熱量を吸収しやすい結構形式および高熱伝導系数、大熱容量材料を蓄熱体として密封真空中空体外側或は内部又は外側及び内部に放置する場合、蓄熱体の結構は膜状、片状、管状或は線状等大表面積材料又は上記もので組合せた巻層で作られたもので構造する。蓄熱体結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等で構造する。巻層の間に熱伝導触媒が十分に伝熱できるための距離を設定する。巻層の開口を吸熱端に向けるように設定する。上述のインテグレイション伝熱管は、液体冷却剤使用の場合、吸熱中空体横断面と真空中空体が連接する外表面に溝、金属粉末で焼結した液体吸収チップ結構を構造し、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。吸熱中空体は熱伝導方式で熔解体合金の凝固、冷却により釈放した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を携帯する。最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項２２】
請求項１或は２、６、７、８、１５、２１がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、ケース或はケースの一部分を吸熱端とし、かつ吸熱端は光滑的で、或はもう一つの高熱伝導性金属板と適合するようにする。両者の間に中間を中空にしかつ熔解体の注入鋳造通路と気体排除通路を構造する高熱伝導性金属鋳型板を設置する。伝熱管吸熱端、高熱伝導性金属板、及び高熱伝導性金属鋳型板が鋳型板中空部分を吸熱中空体としてを共同に構成している。伝熱管放熱端の蓄熱体は、熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が大きい蓄熱体結構を構造し、かつ放熱端蓄熱体を密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置する場合、蓄熱体結構は膜状或は片状或は管状或は糸状等大表面積材料或は上記ものの組合巻層で構成する。蓄熱体結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等で構造する。巻層の間に熱伝導触媒が十分に伝熱できるための距離を設定する。巻層の開口を吸熱端に向けるように設定する。上述のインテグレイション伝熱管は、液体冷却剤使用の場合、吸熱中空体横断面と真空中空体が連接する外表面に溝、金属粉末で焼結した液体吸収チップ結構を構造し、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。吸熱中空体は熱伝導方式で熔解体合金の凝固、冷却により釈放した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を携帯する。最終的に薄璧流体通路で熱量を除去する。
【請求項２３】
請求項１或は２、３、８、１４、１５がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、伝熱管吸熱端の吸熱中空体がケースの相対両端を貫通しかつ伝熱管の中間部位に置かれる。その吸熱中空体横断内表面は、円形、或はその他の適当な几何形状がし、縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態がする。伝熱管放熱端の冷却流体通路は、吸熱中空体軸線と平行し、縦断外面が矩形、倒立錐形、又はその他の作業要求に合う回転体外形によって分布する凸起伏放射直列鰭形曲面、放射彎曲鰭形曲面、倒立錐形回転体によって分布する歯表面、その他の倒立錐形回転体によって均一と不均一に分布する凸起伏な曲面の薄壁流体通路等を構造する。凹凸起伏薄壁流体通路の外側がケース結構を包容して、冷却流体流動加速ための補助流体通路を構成する。上述の伝熱管は、液体冷却剤使用の場合、その吸熱中空体と密封真空中空体が連接する表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。吸熱中空体は高温流体が釈放した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を薄壁流体通路に伝導し、最終的に凹凸起伏薄壁流体通路の外側に通る冷却流体で熱量を除去する。
【請求項２４】
請求項１或は２、３、４、５、８、１２、１３、１４、１５がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、伝熱管吸熱端の若干組の吸熱中空体は、ケース相対両端を貫通し、かつ伝熱管の中間部位に置かれる。吸熱中空体横断面は、円形、矩形、多辺形、歯形或はその他几何形状及び上記ものの組合形式がする。伝熱管放熱端の薄壁流体通路結構は、吸熱中空体軸線と平行するかつ密封中空体外側に設置される凹凸起伏放射直列鰭形或は放射彎曲鰭形曲面形とする。上述の伝熱管は。液体冷却剤使用の場合、吸熱中空体と真空中空体と相通している表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。吸熱チップ底部に液体冷却剤の蓄積槽を構造する。吸熱中空体、密封中空体外側の凹凸起伏薄壁流体通路、及び吸熱中空体と垂直になるケース端が共同に伝熱管の密封中空体を構成している。ケース端を包容する冷却水出入口を持つ補助流体通路、密封中空体外側凹凸起伏薄壁流体通路を包容するかつ冷（熱）流体出入口を持つ補助冷却流体通路、及び伝熱管が共同に二種の流体触媒熱交換ためにインテグレイション伝熱管換熱器を構成している。
【請求項２５】
一種のインテグレイション伝熱管で、小体積において大放熱表面積を求める方法である。特徴は次の通り：
ａ）当該方法は、密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置する凹凸起伏薄壁流体通路或は密封管状薄壁流体通路或は熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が大きい蓄熱体或は上記ものの任意組合を利用して得小さな空間を求める。
ｂ）当該方法は、密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置する凹凸起伏薄壁流体通路曲面形状或は密封管状薄壁流体通路曲面形状或は蓄熱体卷曲重畳曲面形状或は上記曲面の組合結構を利用してより広い放熱面積を取得ししている。
ｃ）当該方法は、回転体密封中空体内部に設置する一組又は一組以上の密封管状薄壁流体通路を利用し、旋転伝熱管により広い放熱面積を持たせている。
【請求項２６】
一種のインテグレイション伝熱管の吸熱端結構構造方法で、特徴は次の通り：
ａ）当該方法は、伝熱管吸熱端が伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分となる場合、吸熱端形状は、熱源形態と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状で配置できる、嵌込セットできる、十分に接触できるようにしている。
ｂ）当該方法は、伝熱管吸熱端は一組又は一組以上のケースと密封中空体を貫通する吸熱中空体結構である場合、当該吸熱中空体結構は、ケース相対両端或はケースの隣の端或はケース的同一の端を貫通する。吸熱中空体横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。吸熱中空体縦断面に斜度がある。
ｃ）当該方法はは、伝熱管吸熱端横断面外形が円形の密封中空体を包容する回転ケース結構にする。縦断外表面は矩形、鼓形、或はその他の熱源要求に適合した回転体形となる。
ｄ）当該方法は、伝熱管吸熱端横断面形態が円形或は他の几何形状を基礎に分布するかつ密封中空体を包容する密封な凹凸起伏薄壁曲面結構とする。上記結構は均一に又は対称的に分布する高度相等又は不相当の三組以上の鰭形曲面、又は、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形及びその他の適合な曲面形または曲面の組合とする。基礎縦断横断面外形は矩形、鼓形、或はその他の熱源要求に適合した回転体形となる。
ｅ）当該方法は、一つの伝熱管の吸熱端面ともう一つの高熱伝導金属板の間に、中空かつ熱熔解体通路及び気体排出通路の持つ高熱伝導金属鋳型板を設定し、吸熱端面と高熱伝導金属鋳型板が共同にインテグレイション伝熱管の吸熱中空体を構成している。
ｆ）当該方法は、伝熱管ケース或はケースの一部分を吸熱端とし、その熱伝導触媒は密封中空体内の吸熱表面に最も近い場所に置かれる。液体冷却剤使用の場合、密封中空体内の吸熱表面に最も近いところに伝熱管の液体吸収チップ結構を構築する。
【請求項２７】
一種インテグレイション伝熱管の熱交換方式で、特徴は次の通り：
ａ）当該方法は、伝熱管ケースの吸熱端表面で、熱源に接触し、熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体内にある同一の熱伝導触媒に伝導し、熱伝導触媒は熱量を吸收し、気化させ、分散させる。密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置された蓄熱体を放熱端とし、蓄熱体は熱伝導触媒が吸收した熱量を伝導する。
ｂ）当該方法は、密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置された薄壁流体通路中の低温流体で熱伝導触媒が吸收した熱量を伝導する。
ｃ）当該方法は、密封中空体の外側或は内部、又は外側及び内部に設置される蓄熱体容で熱伝導触媒が吸收した熱量を伝導する。
ｄ）当該方法は、伝熱管吸熱端熱伝導触媒を密封中空体内の吸熱表面に最も近い場所に置き、かつ熱伝導触媒で熱量を蓄熱体の放熱表面に最も近い場所に伝導する。それで熱抵抗を減少させ、伝熱条件を改善し、伝熱速度と効率を向上させる。
【請求項２８】
一種の液体冷却剤旋転式インテグレイション伝熱管の熱交換方式で、次の特徴がある：
ａ）当該方法は伝熱管が高速旋転において、伝熱管円形横断面ケースは吸熱端表面として高速旋転中に熱源に接触して熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒に伝導する。熱伝導触媒が熱量を吸収し、急速に気化させ、飽和した蒸気は密封中空体に満ち、低温薄壁流体通路にあたると、急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化潜在熱量を釈放し、薄壁流体通路が気化潜在熱量を薄壁流体通路中空体外の冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が伝熱管の吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。
ｂ）当該方法は伝熱管が低速旋転において、伝熱管円形横断面ケースは吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体にある液体冷却剤の粘着力よる吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒に伝導し、熱伝導触媒が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体に満ちて低温薄壁流体通路にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側の冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体の最低位置に戻り、液体冷却剤が伝熱管液体吸収チップ結構の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップに入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れたた伝熱效果を収めている。
【請求項２９】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（１−２）及び中空にした熱伝導触媒を入れてケース（１−１）を含む。特征としては密封真空中空体（１−２）の外側に蓄熱体（１−４）を設置する。かつ蓄熱体（１−４）は凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路（１−４ａ）結構がし、かつ１２個長い鰭と１２の短い鰭で伝熱管軸線によって放射分布している。全ての凹凸起伏長鰭或は短鰭の内側は一つの蓄熱体（１−４）内中空体となり、かつ密封真空中空体（１−２）と相通しているしている。かつ密封真空中空体（１−２）の延長となっている。全ての凹凸起伏長鰭或は短鰭の外側は蓄熱体（１−４）となり、蓄熱体（１−４）の流体通路（１−４ａ）は冷却流体と接触し、蓄熱体（１−４）の放熱表面となる。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（１−２）及び同一の密封真空中空体（１−２）内の熱伝導触媒（１−３）を共用する。毎組の蓄熱体（１−４）は互いに独立又互いに貫通している。密封真空中空体（１−２）の壁面と凹凸起伏薄壁流体通路（１−４ａ）壁面が共同にインテグレイション伝熱管のケース（１−１）を構成している。傾斜の状態においても正常に伝熱でき、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（１−２）内に伝熱管吸熱チップ（１−５）結構を設置する。
【請求項３０】
一種インテグレイション伝熱管で、密封中空体（２−２）と、密封中空体にある真空にしかつ熱伝導触媒を入れている（２−３）のケース（２−１）を含む。特徴として、密封真空中空体（２−２）の外側に蓄熱体（２−４）を設置する。蓄熱体（２−４）は凹凸起伏の平行直列鰭形薄壁流体通路（２−４ａ）結構とする。かつ１３組の鰭形薄壁流体通路（２−４ａ）がケースの一辺から順序に等距離でケース吸熱端（２−６）まで平行して並ぶする。全ての凹凸起伏鰭形薄壁流体通路（２−４ａ）の内側は蓄熱体（２−４）内中空体となり、かつ密封真空中空体（２−２）と相通している。かつ密封真空中空体（２−２）の延長となる。全ての凹凸起伏鰭形薄壁流体通路（２−４ａ）の外側は蓄熱体の流体通路（２−４ａ）で、冷却流体と接触し、蓄熱体（２−４）の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（２−２）及び同一の密封真空中空体（２−２）内の熱伝導触媒（２−３）を共用する。毎組の蓄熱体（２−４）は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体（２−２）の壁面と凹凸起伏薄壁流体通路（２−４ａ）の壁面が共同にインテグレイション伝熱管のケース（２−１）を構成している。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（２−２）内に伝熱管吸熱チップ（２−５）結構を設置する。
【請求項３１】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（３−２）及び、内部を真空にしかつ熱伝導触媒（３−３）を入れているケース（３−１）を含む。特徴として、矩形ケース（３−１）や、ケースの左／右端板（３−６）で構成した密封真空中空体（３−２）内部に１１組の蓄熱体（３−４）を取り付けている。蓄熱体（３−４）は矩形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路（３−４ａ）結構で、かつケース端板（３−６）両端を貫通している。各矩形横断面薄壁管外壁は蓄熱体（３−４）の内部中空体となり、かつ密封真空中空体（３−２）と相通し、密封真空中空体（３−２）内に置かれている。各矩形横断面薄壁管内壁は蓄熱体（３−４）の流体通路（３−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（３−４）の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（３−２）及び同一の密封真空中空体（３−２）内の熱伝導触媒（３−３）を共用している。各蓄熱体（３−４）は互いに独立又は貫通している。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（３−２）内に伝熱管吸熱チップ（３−５）結構を設置する。
【請求項３２】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（４−２）と内部を真空にしたかつ熱伝導触媒（４−３）を入れているケース（４−１）を含む。特徴として、密封真空中空体（４−２）外側に、九組の円柱形蓄熱体（４−４）を設置する。底部吸熱端ケース（４−１）は、薄壁空心矩形板結構がする。底部吸熱端ケース（４−１）の上部薄壁空心矩形板が底部と鏡像になり、かつ九組の円柱形薄壁管流体通路（４−４）の内部中空体が相通しており、それに密封真空中空体（４−２）と相通している。各薄壁円管蓄熱体（４−４）の内側横断表面は蓄熱体となり、（４−４）中空体が密封真空中空体（４−２）と相通しおり、かつ密封真空中空体（４−２）の延長となる。各薄壁円管蓄熱体（４−４）の外表面が蓄熱体流体通路（４−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（４−４）の放熱表面となる。薄壁円管蓄熱体（４−４）の放熱面積を一層増加させるために、薄壁空心矩形板の間に１２組の薄壁を貫通する円管を設置し、かつ薄壁円管と接触する薄壁空心矩形板と平行する放熱片（４−１１）を設置する。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（４−２）及び同一の密封真空中空体（４−２）内の熱伝導触媒（４−３）を共用する。各組蓄熱体（４−４）は互いに独立又は貫通している。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（４−２）内に伝熱管吸熱チップ（４−５）結構を設置する。
【請求項３３】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（５−２）及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒（５−３）を入れているケース（５−１）を含む。特徴として、円柱形（或はその他の几何形状）ケース（５−１）とケース端板（５−６）で構成した密封真空中空体（５−２）の内部に蓄熱体（５−４）を設置している。ケース（５−１）は、ケース（５−１）を貫通する吸熱中空体（５−１ａ）を吸熱端として、石墨ケース（５−１２）と緊密に接触している。石墨ケース（５−１２）の中心通路は熔解体金属の通路となり、（５−１５）は鋳造液の入口となり、（５−１６）は鋳造物の出口となる。吸熱中空体（５−１ａ）と石墨ケース（５−１２）の間に潤滑油の出入口（５−１３）を設置している。蓄熱体（５−４）は８０組円形横断面薄壁管で構成された薄壁流体通路（５−４ａ）結構で、ケース相対両端の端板（５−６）両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体（５−４）となり、その内部中空体はいずれも密封真空中空体（５−２）と相通しており、かつ密封真空中空体（５−２）の中に設置されている。各円形横断面薄壁管内壁面は、蓄熱体（５−４）の流体通路（５−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（５−４）の放熱表面となる。各組蓄熱体（５−４）は、同一の密封真空中空体（５−２）及び同一の密封真空中空体（５−２）内の熱伝導触媒（５−３）を共用している。各組蓄熱体（５−４）は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体（５−１ａ）は吸熱端として正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（５−２）内の吸熱中空体（５−１ａ）の内壁に伝熱管吸熱チップ（５−５）結構を設置する。
【請求項３４】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（６−２）及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒（６−３）を入れているケース（６−１）を含む。特徴として、伝熱管軸線と垂直になるケース吸熱端（６−１ａ）は密封中空体（６−２）の外側に置かれ、伝熱管の一つの平面となっている。蓄熱式インテグレイション伝熱管のケース（６−１）が構成した密封真空中空体（６−２）の内部に蓄熱体（６−４）を設置する。蓄熱体（６−４）は高熱伝導系数、大吸熱量の金属材料で製造された表面積が広い、熱量を熱吸し保存しやすい吸収体（６−４ｂ）結構（蓄熱体６−４ｂ結構はインテグレイション伝熱管内部に隠す放熱端とはいえる）である。蓄熱体（６−４ｂ）結構は、１組の箔片状の大表面積がある銅材料螺旋巻曲で作られたものである。毎層の間に熱伝導触媒（６−３）の十分伝熱を保証するための間隔を設定している。間隔の開口は吸熱端に向かっている。ケース（６−１）、ケース吸熱端（６−１ａ）は、吸収体（６−４ｂ）を密封中空体（６−２）内に囲み、中空体内部が真空にしかつ少量な熱伝導触媒（６−３）を入れており、蓄熱式インテグレイション伝熱管と形成させている。
【請求項３５】
一種インテグレイション伝熱管で、密封中空体（７−２）及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒（７−３）を入れているケース（７−１）を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端（７−１）は、横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体（７−２）の外側に置かれる。円柱形ケース（７−１）、ケース端板（７−６）で構成する密封真空中空体（７−２）の内部に蓄熱体（７−４）を設置する。蓄熱体（７−４）は１１０組円形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路（７−４ａ）結構で、ケース端板（７−６）の両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体（７−４）の内中空体となり、かつ密封真空中空体（７−２）と相通しており、かついずれも密封真空中空体（７−２）内に設けられる。各円形横断面薄壁管内壁面は蓄熱体（７−４）の流体通路（７−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（７−４）の放熱表面となる。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（７−２）及び同一の密封真空中空体（７−２）内の熱伝導触媒（７−３）を共用している。各組蓄熱体（７−４）は互いに独立又は貫通している。ローラーが低速旋転において正常に伝熱できるために、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（７−２）外縁及びケース（７−１）の内壁面に伝熱管吸熱チップ（７−５）結構を設置する。
【請求項３６】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（８−２）及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒（８−３）を入れているケース（８−１）を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端（８−１）は横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体（８−２）の外側に置かれる。円柱表面ケース（８−１）とケース端板（８−６）が構成する密封真空中空体（８−２）の内部に蓄熱体（８−４）を設置する。蓄熱体（８−４）は１２組（或は１組の１２の歯を含む内歯形中空体横断面薄壁管で構成）の薄壁流体通路（８−４ａ）結構となり、かつケース端板（８−６）両端を貫通する。内歯形中空体横断面薄壁管の各歯の内壁面は蓄熱体（８−４）の内中空体となり、かつ密封真空中空体（８−２）と相通しており、密封真空中空体（８−２）内に置かれる。各内歯形中空体横断面薄壁管の外壁面は蓄熱体（８−４）の流体通路（８−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（８−４）の放熱表面となる。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（８−２）及び同一の密封真空中空体（８−２）内の熱伝導触媒（８−３）を共用している。毎組蓄熱体（８−４）は互いに独立又は貫通している。ローラーが低速旋転中においても正常に伝熱できるため、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体（８−２）の外縁とケース（８−１）の内壁面に伝熱管吸熱チップ（８−５）結構を設置する。
【請求項３７】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（９−２）及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れている（９−３）のケース（９−１）を含む。特徴として、ケース（９−１）の吸熱端にケースを貫通する横断面が円形となる吸熱中空体（９−１ａ）を構造する。（９−１ａ）の縦断面が倒立の台形となる。密封真空中空体（９−２）の外側に蓄熱体（９−４）を設置する。蓄熱体（９−４）は凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路（９−４ａ）結構がし、１２の長鰭が吸熱中空体（９−１ａ）軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体（９−４）の内中空体となり、かつ密封真空中空体（９−２）と相通し、密封真空中空体（９−２）の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側に蓄熱体流体通路（９−４ａ）は設けられ、冷却流体と接触し、蓄熱体（９−４）の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（９−２）及び同一の密封真空中空体（９−２）内の熱伝導触媒（９−３）を共用している。毎組蓄熱体（９−４）は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体（９−２）の壁面が凹凸起伏放射直列鰭形薄壁流体通路（９−４ａ）の壁面と共同にインテグレイション伝熱管のケース（９−１）を構成している。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体（９−１ａ）の密封真空中空体（９−２）内の対応の壁面に伝熱管吸熱チップ（９−５）結構を設置する。
【請求項３８】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（１０−２）及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒（１０−３）を入れているケース（１０−１）を含む。特徴として、ケースの吸熱端にケース相対両端（１０−１）を貫通する伝熱管軸線を通る薄壁円管及び円管によって放射分布する１２組の心形表面の吸熱中空体（１０−１ａ）を設置する。密封真空中空体（１０−２）の外側に蓄熱体（１０−４）を設置する。蓄熱体（１０−４）は、凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路（１０−４ａ）結構がし、４８の長鰭が吸熱中空体（１０−１ａ）の軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体（１０−４）中空体となり、かつ密封真空中空体（１０−２）と相通しており、密封真空中空体（１０−２）の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側は蓄熱体の流体通路（１０−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（１０−４）の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（１０−２）及び同一の密封真空中空体（１０−２）内の熱伝導触媒（１０−３）を共用している。毎組蓄熱体（１０−４）は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体（１０−１ａ）、薄壁流体通路（１０−４ａ）、及びケースの相対両端（１０−１）が共同に密封中空体（１０−２）を構成し、インテグレイション伝熱管のケースを構成している。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体（１０−１ａ）は密封真空中空体（１０−２）内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ（１０−５）結構を設置している。吸熱中空体（１０−１ａ）、薄壁流体通路（１０−４ａ）、及びケース相対両端（１０−１）が共同にインテグレイション伝熱管のケースを構成している。熱流体出入口（１０−１０）の補助熱流体通路（１０−１２）はケース相対両端（１０−１）の中間部位を包容し、吸熱中空体（１０−１ａ）を全部に包容している。冷却流体出入口（１０−９）の補助冷却流体通路（１０−１１）は放射直列鰭形薄壁流体通路（１０−４ａ）の壁面外側を包容しており、インテグレイション伝熱管と共同に複合構造のインテグレイション伝熱管換熱器を構成している。
【請求項３９】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体（１１−２）及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒（１１−３）を入れているケース（１１−１）を含む。特徴として、外円ケースを吸熱端（１１−６）とし、かつ三組の放射直列鰭形薄壁吸熱曲面（１１−６ａ）を設置する。吸熱端は密封真空中空体（１１−２）の外側に置かれ、蓄熱体（１１−４）はケース相対両端（１１−１）を貫通しており、凹凸起伏な放射直列鰭形薄壁流体通路（１１−４ａ）結構がし、１６の長鰭が伝熱管軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体（１１−４）内中空体となり、かつ密封真空中空体（１１−２）と相通し、密封真空中空体（１１−２）の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側は蓄熱体の流体通路（１１−４ａ）となり、冷却流体と接触し、蓄熱体（１１−４）の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体（１１−２）及び同一の密封真空中空体（１１−２）内の熱伝導触媒（１１−３）を共用している。毎組蓄熱体（１１−４）は互いに独立又は貫通している。外円ケース吸熱端（１１−６）、薄壁流体通路（１１−４ａ）、及びケース相対両端（１１−１）が共同に密封中空体（１１−２）を構成し、インテグレイション伝熱管のケースを構成している。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、外円ケースは、吸熱端（１１−６）となり、三組の放射直列鰭形薄壁吸熱曲面（１１−６ａ）を含む。密封真空中空体（１１−２）内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ（１１−５）結構を構造している。回転軸軸体及び流体出入口（１１−９）の補助熱流体通路（１１−８）は伝熱管ケース相対両端（１１−１）の中間部位を包容しており、薄壁流体通路（１１−４ａ）を全部に包容しており、インテグレイション伝熱管と共同に複合構造のインテグレイション伝熱管回転軸本体を構成している。
【請求項４０】
請求項１９がいうインテグレイション伝熱管について、特徴として、上述の薄壁流体通路は、他の曲面体例えば等距離彎曲鰭形、放射彎曲鰭形等であっても結構。
【請求項４１】
請求項１９がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、隣となる凹凸起伏鰭形薄壁流体通路の間に、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触する鰭片を設置する。
【請求項４２】
請求項１６或２９至３２上述のインテグレイション伝熱管、特徴として它可用干コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、大パワー電力電子部品放熱等固体接触熱源以熱伝導主要的放熱。
【請求項４３】
請求項１７或は３５、３６がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、快速凝固金属鋳型冷却放熱、快速凝固金属薄帯急速冷却ローラー放熱、旋転軸や旋転ローラー、冶金鋳造ローラー、圧延ローラーの放熱、発動機回転軸や、タービン羽根回転軸の放熱など転動熱源又は転動軸の放熱などに応用できる。
【請求項４４】
請求項１８或は３９がいうインテグレイション伝熱管について、特徴として、発電機、電動機等及び相似結構動力機械の回転軸の放熱に応用できる。
【請求項４５】
請求項１９或は３３、３４がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、冶金行業の連続鋳造結晶器放熱と快速凝固金属線材加工放熱に応用できる。
【請求項４６】
請求項２０〜２２がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、新型金属材料行業の塊状非晶、微晶及び准晶等快速凝固金属加工放熱に応用できる。
【請求項４７】
請求項２３或は３７がいうインテグレイション伝熱管については、特徴として、プラズマ溶接切断、プラズマ吹き付け噴射口、電子溶接銃噴射口、大パワーアーク溶接銃噴射口などの放熱に応用できる。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱交換技術分野に属するが、特に一種のインテグレイション伝熱管及びその熱交換方式や当該熱交換方式の応用分野に関わる。
【背景技術】
【０００２】
大規模なＩＣ、大型コンピューター及び電力電子技術の発展に連れて、電子電器部品の放熱技術は、より高く要求されている。例えば、コンピューターの場合、３０年間以来、ＣＰＵの集積度が万倍になり、パワー消耗が最初の数ワットより現在の数１０ワットに増加し、その発生する熱量が場合によって１００Ｗ／ｃｍ２に及んでいる。コンピューター運行の信頼性と使用寿命が運行温度と深く関わり、チップの温度は、最高温度（内部）≦１３０℃、表面温度≦８０℃と要求されているが、チップの温度が１℃上昇するに、運行信頼度が３．８％低下し、チップ温度が１０％低下することにチップの寿命が５０％増加する。高速、高度集積は、チップ温度の均一性も高く要求している。そのため、放熱問題は、電子製品研究開発における重点的に解決しなければならない問題となっており、電子製品の性能、信頼性及びコストに直接に関わっている。
【０００３】
早期のチップ放熱技術が放熱ファン、放熱ボード、放熱口、キーボード対流放熱、水冷放熱などがあたっが、これらの放熱方式は、コストが安い割りに放熱効果が良くない、信頼性が低いなどの欠陥があり、コンピューターの発展ステップに応じられなかった。アメリカｓａｎｄｈｙａ国立実験室は、１９９８年より最初に伝熱管技術をコンピューターの放熱に応用し、比較的良い効果を収めている。
【０００４】
伝熱管技術は、管状密封真空中空体に少量な液体冷却剤を注入し、液体冷却剤で、吸熱し気化させ、凝縮放熱の相変態過程において熱量を交換する高効率な伝熱部品及び技術である。伝熱管換熱器は、若干の伝熱管部品の吸熱端と放熱端の間をスペーサで隔て、そして物体で吸熱端と放熱端を吸熱中空体及び放熱中空体など二つの中空体に作り、吸熱中空体には熱流体を通させ、放熱中空体に冷却流体を通させ、熱量が伝熱管を通しかつ冷管を通して相変態で熱量を冷却流体に伝え放熱を実現する換伝熱管である。伝熱管の結構特徴は、彎曲できる管状物密封真空中空体に少量な液体冷却剤を注入し、かつ管内に液体が回流できるための液体吸収チップ結構を構築する。伝熱管は、シングルで換熱器としても使われるが、多くの場合、若干の伝熱管部品をセットにして換熱器として使われる。
【０００５】
現在、コンピューターチップ及び他の電力電子部品等平面熱源の放熱伝熱管技術は大体組込式で採用されている。即ち熱伝導性能の良好な金属板に溝を掘り、伝熱管の吸熱端を溝に嵌めこみ、放熱端を通風場所に設置し、金属板の平面を放熱部品の上に置くが、熱源平面と金属板平面が十分に接触かつ絶縁できるために、両者の間にシリカゲル熱伝導絶縁チッピを入れる。熱量は熱源から熱伝導シリカゲルと熱伝導絶縁片を通じて、金属板及び伝熱管に伝え、そして伝熱管によって相変態し熱量を吸熱端から凝縮端に送り、凝縮端が熱量を吸収して伝熱管ケースを通じてもう一層の熱伝導シリカゲルに伝送し、更にアルミ製のひれ形の放熱器まで伝え、今度、鰭形放熱器に集まる熱量が強風に吹かれ、最終的に熱源となる部品の温度を下げる目的を達成させる。この嵌込方式において、熱伝導過程に、部品の連接界面の熱抵抗が大きく、伝熱管は、十分に電熱効果を発揮できないため、放熱効果がまだそれほど高くない。その他にまた、１本或は数本の伝熱管吸熱端を金属平板に溶接し、伝熱管の放熱端に数組の補助放熱ひれ形チップを取り付けるなどの応用方式もあるが、連接界面による熱抵抗を軽減できるものの、伝熱管冷却剤は十分に熱源に接触できないため、最高の伝熱效果を実現できていない。
【０００６】
金属鋳造業において、合金溶液が鋳型に入れられ直ぐ凝固でき、かつ最短の時間内に鋳型が冷却でき、鋳造效率を向上させるために、場合によって、常規伝熱管の固有の軸方向伝熱特性を利用して、硬性鋳造及び噴射鋳造において多くの伝熱管吸熱端を硬性鋳造体の中に挿し入れ、伝熱管放熱端を水冷管に挿し入れ、伝熱管で硬性鋳造体の温度差異を均一させ、かつ用水量を増加させなくて、顕著に鋳型の伝熱效率を向上させているが、伝熱管技術の最新的連続鋳造例えば圧延ローラー、鋳造ローラー、連続鋳造結晶器等換熱の設備における応用は、今のところ、常規伝熱管以外の応用結構及び新たな伝熱方式がまだ開発されていない。しかし、既存の使用方式は熱交換過程において、鋳型と伝熱管壁の間における界面熱抵抗と結構形式による制限があるため、快速凝固合金材料を含む合金材料の鋳型への高い冷却速度要求を満足させていない。なお一部の特定的な、もっと高い要求を満足させることは全然実現できない。
【０００７】
金属材料快速凝固技術は、金属分子をもっと高いレベルにおいて凝固させる技術として、Ｄａｖｉｄが１９６０年から快速凝固技術を開発して以来、既に不断的に完備され、システム化されて、かつ次第に実験室から工場生産へ転換されいている。快速凝固金属材料は、非常に高い力学性能と良好な物理化学性能を持つため、世界各国の材料学者は、既にそれを注目し重要視し、かつ大量な人力、物資力、財力を投入して研究している。３０年近くの発展により、快速凝固技術及びその金属の研究は既に材料科学と工学の重要な分枝分野の一つとなっている。快速凝固技術が主に凝固速度向上によって凝固度と凝固速度を向上させるため、凝固冷却速度は快速凝固材料の形成及びその性能に対し特に重要である。
【０００８】
目下、快速凝固技術において、快速凝固材料を製造する方法と設備は既に数十種もあるが、基本的に鋳型冷却技術、噴霧技術と表面熔解、及び沈殿技術など三大種類があげられる。快速凝固の基本的原理が熔解体分散と熱抵抗減少であるが、それに基づいた既存の作業装置は旋転又は固定的な冷却鋳型（或は基底と呼ぶ）であり、大体熱伝導性能の良好な金属材料で作られたものである。その熱交換方式は、作業装置の基底に冷却液体の通路を設置し、冷却液体で基底が吸收した熱量を急速に排出して快速凝固材料が急速に冷却できる目的を達成させている。伝統的な伝熱方式と基底結構に制限されて、基底と冷却液体との接触面積が小さく（普通、吸熱端面積が放熱端面積より広い）、接触熱抵抗が大きく、熔解体が凝固のために釈放した大量な熱量は瞬間に冷却液体で基底より吸収し、排出されることがなかなかできない。そのため、この方式では、凝固過程における伝熱速度を向上させ、基底の温度分布を改善し均一させる更なる目的はなかな実現できない。それに、作業中、基底の熱平衡点の温度が比較的高いため、生産設備は、作業能力が低下し、寿命が短くなり、作業效率が低下し、製品品質が低下するなどのマイナス効果が発生する。今まで、伝熱管技術を快速凝固技術分野に導入された関係報道がまだ見当たらない。
【０００９】
熱流体を噴射する噴出口は、工事技術に特にプラズマ溶接、吹付けヘッド、電子溶接の電子銃、大パワーアーク溶接銃のヘッド等として広汎に応用されている。作業中、高温熱流体が長時間で噴出口を通り、噴出口を損害しやすいため、人々は熱伝導性能の高い金属材料で噴出口を製造している。場合によって水冷却で噴出口を冷却している。それにしても、效果が理想的ではなく、噴出口の寿命が依然に短く、また冷却水の漏れで設備の絶縁機能が壊され、設備の安全信頼性は大いに低下されている。目下、噴出口に既に伝熱管伝熱技術を使用されているが、その技術プログラムが噴出口の放熱面積を改進できていなく、それに、噴出口の几何サイズが小さいため、伝熱管技術の高効率的伝熱の特徴はまだまだ発揮できていない。そのため、目下、噴出口に応用される伝熱管放熱技術は、まだ工事技術の需要を満足させていなく、更に改進する可能性がある。
【００１０】
流体触媒間の熱交換器を含む換熱器は、国民経済の各業界によく見られる基礎的設備の一つである。昔から、人々は一貫して、各種技術や方法および手段を利用して換熱器の機能を改進し、換熱器の伝熱效率を向上させようとしている。高性能熱伝導触媒伝熱を含む伝熱管相変態伝熱技術は有効的な試しの一つである。伝熱管換熱器は、高い熱伝導系数、広い放熱面積及び比較的低い製造コストを持っているため、すでに換熱器分野及び余熱回收の面で比較的よく応用されている。しかし、伝統的な伝熱管換熱器は、伝熱管枝状分布および換熱器の方形箱結構が放熱面表面の垢と流体流動の死角及び渦巻を形成させやすいため、最終的に換熱器の正常換熱機能と使用寿命にマイナス影響を与えている。そして、伝統的な伝熱管換熱器は結構が単一的に、体積が大きく、応用において制限を受けている。今まで、集積式な伝熱管技術の換熱器分野に応用される関係報道は見当たらなかった。
【００１１】
大型電動機、発電機、及び発動機は現代工業の動力源及び現代技術が生存する支柱となり、国民経済の基礎設備となっている。これら設備は共同的な結構特徴としていずれも随時に放熱しなければならない回転軸がある。タイムリーに回転軸などの内部熱源が発生した熱量を排出しなければ、過熱による設備パワーの低下、絶縁の効果喪失、電器又は機械の損壊、乃至設備作業能力の喪失を誘致する可能性がある。普通では、電機は、温度が上昇して極限温度より一℃あがると、寿命を半分減少させると見られている。回転軸の放熱問題を解決するには、大容量の電動機、発電機の場合、普通、密閉循環気体冷却、管道通風式冷却、及び独立ファン冷却を使用して、または回転軸銅巻線を空心にし、冷却水を空心銅巻線と回転軸を通して、密封の水チューブで熱量を吸収し、排出している。伝熱管相変態伝熱技術で電機回転軸放熱を改善するのもあるが、電機の回転軸を斜度のある空洞にし、空洞が回転軸の吸熱部分と放熱部分を貫くようにし、空洞を真空にし、かつ少量の液体冷却剤を注入して冷却している。冷却剤が吸熱部分で吸熱し気化し、放熱部分で放熱し液体に凝縮し、それから回流液体が斜面による遠心力でまた吸熱部分に流し戻る。放熱部分の冷却剤が携帯する熱量がファンからの冷空気で吹かれ排出されて、最終的に回転軸内部の熱量を除去し、往復熱循環になっている。このように、旋転伝熱管技術で、比較的高い電機回転軸放熱效果を収めている。しかし、上述方法においては、多くの不足があるが、方式によって、放熱能力が比較ひくい、製造コストが高いなどの欠陥がある。なお共同的な不足としては、放熱面積が小さい、放熱能力が先天的に低いなどは目立っている。電機回転軸の放熱能力を改善し、更に上述動力機械の能力と信頼性を向上させるのは、一貫して科学者と工程技術者の長期的に直面する課題となっている。
【００１２】
上述のように、既存の伝熱管、伝熱管放熱器及び伝熱管換熱技術は、結構が簡単で、作業に信頼性があり、伝熱效率が高く、放熱効果を実現させやすいなど顕著な特徴を持つため、５０数年の発展において、既に航空、宇宙飛行などハイテク分野に多く応用され、かつ応用分野が多くなっている。近年来、新たな伝熱管結構と伝熱管伝熱原理が相当に開発されている。現在まで、伝熱管換熱技術における放熱面積増加方法は、大体伝熱管放熱端の絶対長さの増加、補助放熱チップの設置、及び伝熱管数量の増加などを主としている。伝熱管及び伝熱管技術の応用と普及は大いに伝熱管換熱器の結構形式が依然に単一的で、かつ伝熱管と伝熱管放熱器の吸熱端結構に変化が足りないなどの問題に大いに制限されている。特に、熱流体以外の接触熱源放熱において如何に熱抵抗を低下させて伝熱效率を向上させるためには、既存の伝熱管換熱技術は、伝熱管特有の結構形式に制限されて優位性を十分に発揮できない。それに狭い空間、特殊な几何形状及び大熱流密度の放熱、または間断性瞬間が長く、熱流密度が高く、冷却条件に制限のある放熱に対して、既存の伝熱管技術には、改善しなければならないところがある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
技術内容。本発明の目的の一つは上述背景技術における不足を補完し、高伝熱效率のインテグレイション伝熱管を提供するところにある。本発明は、接触性熱源と流体触媒熱源を主要対象とする複雑な表面ラジアル結構のインテグレイション伝熱管である。
【００１４】
また、本発明は若干のインテグレイション伝熱管構造方法を目的としている。下記の方法を含む。
【００１５】
その一種は、インテグレイション伝熱管が小体積内に大放熱表面積を持つ方法。当該方法は密封真空中空体外側或は内部、又は外側及び内部の蓄熱体を放熱端とし、小さな空間において蓄熱体の曲面形状を利用して大きな放熱表面積を求める。
【００１６】
もう一種は、インテグレイション伝熱管の吸熱端結構の構築方法である。当該方法は、伝熱管密封中空体内に吸熱表面まで最も近いところに熱伝導触媒を放置する、及び熱源結構と伝熱特性によって伝熱管吸熱端形状を構築するなどの方法を含む。
【００１７】
もう一種はインテグレイション伝熱管の熱交換方式であるが、当該方法は、上述のインテグレイション伝熱管が同一の密封真空中空体と同一の密封真空中空体内の同一の熱伝導触媒を利用して内部伝熱を実現させる、薄壁流体通路を通して蓄熱体で熱量を除去する、蓄熱体で熱量を移転させる、密封真空中空体内に吸熱表面に最も近いところに熱伝導触媒を放置して熱伝導触媒で熱量を蓄熱体の放熱表面まで最も近いところに移転させて熱抵抗を減少させ伝熱效率を向上させるなどの方法を含む。
【００１８】
もう一種は液体冷却剤の旋転式インテグレイション伝熱管を利用する熱交換方式である。当該旋転式インテグレイション伝熱管は高速旋転において遠心力によって液体冷却剤の回流を実現させ、低速旋転において伝熱管液体吸収チップ結構の毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力を利用して液体冷却剤の回流を実現させる。
【００１９】
本発明のもう一つの目的は、上述方法に基づいた若干インテグレイション伝熱管製品結構を利用できるところにある。次のものを含む：コンピューターＣＰＵ放熱、大パワー電力電子部品放熱、快速凝固金属鋳型冷却放熱、快速凝固金属薄帯急速冷却ローラー放熱、旋転軸や旋転ローラー、冶金鋳造ローラー、圧延ローラーの放熱、発動機回転軸や、タービン羽根回転軸の放熱など転動熱源又は転動軸の放熱、または、プラズマ溶接切断、プラズマ吹き付けの噴射口、電子溶接銃の噴射口、大パワーアーク溶接銃の噴射口等及び管道内の二種流体触媒間の熱交換器、加熱器又は冷却器等、及びその他の放熱場所に応用する放熱製品結構など。
【００２０】
本発明の技術方案。一種のインテグレイション伝熱管で、密封真空中空体と熱伝導触媒を入れるケースを含む。特徴としては、インテグレイション伝熱管の密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に一組或は一組以上の蓄熱体を放置し、毎組の蓄熱体が同一の密封中空体かつ同一の密封中空体内の熱伝導触媒を使用する。当該熱伝導触媒は相変態によって伝熱できる液体冷却剤であっても、そのほかの熱伝導方式における高効率熱伝導触媒であってもよい。蓄熱体は放熱端となり、ケース或はケースの一部分は吸熱端となる。
【００２１】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封真空中空体と熱伝導触媒を入れるケースを含む。特徴としては、インテグレイション伝熱管ケース或はケースの一部分を吸熱端とする。吸熱端は次のような形のものでよい：密封中空体内部に設定する一組或は一組以上のケースを貫く吸熱中空体結構体、密封中空体を包容するケース（うち密封中空体回転体結構を包容するケース或は密封中空体の回転体結構の外形に沿って分布する凹凸曲面となるケース等を含む）、伝熱管軸線と垂直になる一つの端面或は当該端面のある部分。そして、吸熱端表面形態は、熱源表面と対応しぴったり合いかつ緊密に接触できる結構を作るが、有限組の凹凸起伏曲面或は有限組の密封管状薄壁流体通路曲面またはその他の上記のもので構築する曲面方式であてっもよい。その熱伝導触媒は密封真空中空体内の吸熱端から吸熱表面まで最も近いところに取り付けられる。
【００２２】
うち上述熱伝導触媒は、液体熱伝導触媒例えば水、無機物熱伝導触媒或はＹＢＣＯ粉末等であってもよい。
【００２３】
上述のインテグレイション伝熱管のケース及び密封真空中空体外側或は内部又は外側及び内部に放置する蓄熱体は、熱伝導性能のよい金属材料例えば銅又はアルミで作られたものとなる。
【００２４】
上述蓄熱体は、薄壁流体通路結構を採用し冷却流体で熱量を除去する。又は熱伝導性能のよい、熱吸収容量が大きい、表面積が広い蓄熱体結構で熱量を吸収するが、熱量を吸収しやすい材料及び結構を蓄熱体として使用する。
【００２５】
上述のインテグレイション伝熱管ケース或はケースの一部分は吸熱端として、熱伝導方式伝熱を主とする接触性熱源の放熱に適用するが、その表面形態は熱源表面形態と対応しぴったり合いかつ緊密に接触できる結構を作る。対流放熱を主とする流体触媒熱源に対し、吸熱端表面形態は、熱源表面と対応しぴったり合いかつ緊密に接触できる結構を作るが、有限組の凹凸起伏曲面或は有限組の密封管状薄壁流体通路曲面またはその他の上記のもので構築する曲面方式であてっもよい。その熱伝導触媒は密封真空中空体内の吸熱端から吸熱表面まで最も近いところに取り付けられる。
【００２６】
蓄熱体が薄壁流体通路結構でインテグレイション伝熱管の密封真空中空体外側に取り付けられる場合、薄壁流体通路結構は凹凸起伏曲面形態と構築されており、一つの凹凸起伏が一組の蓄熱体となり、毎組の蓄熱体が互いに独立し、同時に貫通している。毎組の凹凸起伏曲面の内側は一つの蓄熱体内部中空体となり、かつ密封真空中空体と相通し、密封真空中空体の延長となる。毎組の凹凸起伏曲面の外側は、蓄熱体流体通路として冷却流体と接触する蓄熱体の放熱表面となる。密封真空中空体の壁面と凹凸起伏薄壁流体通路の壁面は共同にインテグレイション伝熱管のケースを構成している。薄壁流体通路結構曲面は、平行直列鰭形、等距離彎曲鰭形、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形、均一と不均一分布の円柱形、均一及び不均一分布の円柱形と台座ケースの鏡像形、倒立Ｕ形等及びその他の上記方式の組合等の形がするが、任意な規律的な、不規律的な凹凸起伏の曲面形であればよい。曲面形の内外表面に補助放熱用の鰭を取り付けてよい。
【００２７】
蓄熱体が薄壁流体通路結構でインテグレイション伝熱管の密封真空中空体内側に取り付けられる場合、薄壁流体通路結構が密封管状のものとなり、薄壁流体通路の冷却流体出入端は、密封真空中空体の両端を貫く、或は密封真空中空体の隣の端を貫く、或は密封真空中空体の同一の端を貫く。全ての密封管状流体通路が一組の蓄熱体となり、全ての蓄熱体は互いに独立しながら貫通している。薄壁流体通路の横断面の内側は冷却流体の通路となり、蓄熱体の放熱表面ともなっている。薄壁流体通路の横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。流体通路横断面内壁に補助的鰭を取り付けてよい。
【００２８】
蓄熱体が大面積で、熱量を吸収しやすい結構形式および高熱伝導系数、大熱容量材料を蓄熱体として密封真空中空体外側或は内部又は外側及び内部に放置する場合、蓄熱体の結構は膜状、片状、管状或は線状等大表面積材料又は上記もので組合せた巻層で作られたもので、巻層の間に熱伝導触媒が十分に伝熱できるための距離を設定する。蓄熱体結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等でよい。巻層の開口を吸熱端に向けるように設定する。
【００２９】
ケース吸熱端は、伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分とする。吸熱端表面形態は、熱源表面と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状で配置できる、嵌込セットできる、十分に接触できるようにする。
【００３０】
伝熱管の吸熱端は、一組或は一組以上のケースと密封中空体を貫通する吸熱中空体結構にし、密封真空中空体の両端を貫く、或は密封真空中空体の隣の端を貫く、或は密封真空中空体の同一の端を貫通する。吸熱中空体横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。蓄熱体の縦断面は斜度を設定してよい。
【００３１】
伝熱管吸熱端は、横断面外形が円形の密封中空体を包容する回転ケース結構にする。縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態でよい。
【００３２】
伝熱管吸熱端は、横断面形態が円形或は他の几何形状を基礎に分布するかつ密封中空体を包容する密封な凹凸起伏薄壁曲面結構とする。上記結構は均一に又は対称的に分布する高度相等又は不相当の三組以上の鰭形曲面、又は、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形及びその他の適合な曲面形または曲面の組合でよい。縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態でよい。
【００３３】
一つの伝熱管の吸熱端面ともう一つの高熱伝導金属板の間に、中空かつ熱熔解体通路及び気体排出通路の持つ高熱伝導金属板を設定して、インテグレイション伝熱管の吸熱中空体を構築する。
【００３４】
二つの伝熱管の間に、中空かつ熱熔解体通路及び気体排出通路の持つ高熱伝導金属板を設定して、インテグレイション伝熱管の吸熱中空体を構築する。若干の伝熱管の吸熱端も共同に吸熱中空体を構成できる。
【００３５】
伝熱管ケース或はケースの一部分は吸熱端とし、その熱伝導触媒は密封中空体内の吸熱表面まで最も近いところに設定する。液体冷却剤を使用するため、密封中空体内吸熱表面まで最も近いところに伝熱管の液体吸収チップ結構を構築する。液体冷却剤も伝熱管密封中空体内に吸熱表面まで最も近いところに放置する、伝熱管液体吸収チップ結構は、溝、線状網、繊維束＋スプリング、金属粉末焼結或は上記もの組合、及びその他の有効な結構形式等に作る。
【００３６】
伝熱管蓄熱体の薄壁流体通路、吸熱端の吸熱中空体と凹凸起伏曲面薄壁ケースにおいて、出入口を持つ補助流体通路を構築してよい。当該流体通路は、凹凸起伏鰭形曲面の薄壁流体通路或は密封管状薄壁流体通路末端の相応部位を包容する。
【００３７】
本伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、大パワー電力電子電器部品放熱等平面或は曲面熱源の放熱に応用される場合、上述伝熱管の吸熱端は伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分に該当する。吸熱端は平滑な平直面或は熱源表面に嵌込できる曲面に作り、その吸熱端形状は熱源表面に対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにするが、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状で配置できる、嵌込セットできる、十分に接触できるようにする。それに熱源の上方に取り付ける。熱伝導触媒は伝熱管密封中空体内に吸熱表面まで最も近いところにを放置する。放熱端の薄壁流体通路が密封真空中空体の外側に設置される場合、薄壁流体通路結構曲面は、平行直列鰭形、等距離彎曲鰭形、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形、均一と不均一分布の円柱形、均一及び不均一分布の円柱形と台座ケースの鏡像形、倒立Ｕ形等及びその他の上記方式の組合等の形がするが、任意な規律的な、不規律的な凹凸起伏の曲面形であればよい。曲面形の内外表面に補助放熱用の鰭を取り付けてよい。放熱端となる薄壁流体通路が密封真空中空体の内部に設置される場合、薄壁流体通路結構が密封管状のものとなり、薄壁流体通路の冷却流体出入端は、密封真空中空体の両端を貫く、或は密封真空中空体の隣の端を貫く。薄壁流体通路の横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。流体通路横断面内壁に補助的鰭を取り付けてよい。熱量の冷却流体は空気でもその他の冷却流体例えば水等でもい。
【００３８】
本伝熱管は、快速凝固金属薄帯急速冷却ローラー放熱、冶金業界連続鋳造の鋳造ローラー、圧延ローラーの放熱、発動機回転軸や、タービン羽根回転軸の放熱など転動熱源又は転動軸の放熱に応用される場合、その縦断面外形は、矩桶形、鼓形、或は他の熱源形態に合う回転体形態でよい。一組又は一組以上の密封管状薄壁流体通路或は一組の伝熱管と同軸の円周を基礎に分布する凹凸起伏曲面を密封中空体に取付け、かつケース及び伝熱管軸線と垂直になる両端を貫通するようにする。密封管状薄壁流体通路の横断面は、円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。一組の伝熱管と同軸の円周を基礎に分布する凹凸起伏曲面は放射直列鰭形、放射彎曲鰭形或はその他の曲面形及び曲面組合にする。ケース吸熱面の軸線と垂直になるケース両端に、薄壁流体通路と相通する補助流体通路を設置し、当該補助流体通路にそれぞれ冷却流体の出入口を設置する。上述インテグレイション伝熱管は、液体冷却剤を使用するとき、円形ケース吸熱端内表面に溝、或は焼結結構等有效な液体吸収チップ結構を作成せる。円形ケース吸熱端外表面は吸熱端面となる。
【００３９】
本伝熱管は、冶金行業の連続鋳造結晶器及び速凝固金属線材製造等の放熱に応用される場合、伝熱管吸熱端の吸熱中空体はケースの相対する両端を貫通させ、かつ伝熱管の中間部位に置かれる。吸熱中空体の内部横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。伝熱管放熱端となる冷却流体通路は、吸熱中空体軸線と平行或は垂直になって分布する凹凸起伏の放射直列鰭形曲面、放射彎曲鰭形曲面或は吸熱中空体軸線と平行して分布するケース両端を貫通する密封管状薄壁流体通路形態としてよい。密封管状薄壁流体通路横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。上述のインテグレイション伝熱管は、液体冷却の場合、その吸熱中空体横断面と真空中空体と連接する外表面においてに溝、或は焼結結構等有效な液体吸収チップ結構を作成せる。吸熱チップの底部に冷却液体の蓄積槽を設置していよい。吸熱中空体と垂直になる中空体の末端、吸熱中空体及び薄壁流体通路は共同にインテグレイション伝熱管の密封中空体を構成できる。冷却水の出入口補助流体通路を設定し、当該通路は凹凸起伏鰭形曲面薄壁流体通路、或は密封管状薄壁流体通路の末端の相応の部位を包容する。
【００４０】
本伝熱管はプラズマ溶接切断、プラズマ吹き付けの噴射口、電子溶接銃の噴射口、大パワーアーク溶接銃の噴射口など放熱に応用される場合、伝熱管吸熱端の吸熱中空体は、ケース相対両端を貫通させ、かつ伝熱管の中間部位に置かれる。吸熱中空体横断内表面は、円形、或は他の適合な几何形状にする。その縦断外形は矩形、倒立錐形、或はその他の熱源要求に適合した回転体形とする。伝熱管放熱端の冷却流体通路として、吸熱中空体軸線と平行する。その縦断面は、矩形、倒立錐形、或はその他の作業要求に適う回転体形を基礎とした凹凸起伏の放射直列鰭形曲面、放射彎曲鰭形曲面、倒立錐形回転体表面に分布する歯形、及びその他の倒立錐形回転体に均一と不均一に分布する凹凸起伏の曲面薄壁流体通路等であってよい。凹凸起伏の薄壁流体通路の外側に、その外形を包容するケース結構を設置して、冷却流体流動を加速させる補助流体通路とする。上述の伝熱管は、液体冷却の場合、その吸熱中空体と密封真空中空体が連接する表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。
【００４１】
本伝熱管は、塊状快速凝固金属材料製造の冷却鋳型放熱に応用される場合、密封中空体内部の中間位置に一組のケース相対両端を貫通する吸熱中空体を設置する。その吸熱中空体横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。伝熱管放熱端の蓄熱体は、熱伝導性能がよい、吸熱量が大きい、表面積が広い蓄熱体結構を構築する。そして、蓄熱体を密封真空中空体外側或は内部又は外側及び内部に放置する。蓄熱体の結構は膜状、片状、管状或は線状等大表面積材料又は上記もので組合せた巻層で作られたもので、巻層の結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等でよい。巻層の間に熱伝導触媒が十分に伝熱できるために間隔を置き、巻層開口を吸熱端に向けるように設定する。上述のインテグレイション伝熱管は、液体冷却の場合、その吸熱中空体と密封真空中空体が連接する表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。
【００４２】
本伝熱管は塊状快速凝固金属材料製造の冷却鋳型放熱に応用される場合、二つの伝熱管吸熱端を相対にして、中間に高熱伝導系数を持つ金属材料板を置いて、連合使用できる。その金属材料板を中空にし、かつそれに金属流体注入成形した通路と気体排出通路を設置する。二つの相対の伝熱管吸熱端と金属材料板中空は吸熱中空体を作成する。伝熱管放熱端の蓄熱体は、熱伝導性能がよい、吸熱量が大きい、表面積が広い蓄熱体結構を構築する。そして、蓄熱体を密封真空中空体外側或は内部又は外側及び内部に放置する。蓄熱体の結構は膜状、片状、管状或は線状等大表面積材料又は上記もので組合せた巻層で作られたもので、巻層の結構は、蜂巣状、綿絮状、麻状、膜又は螺旋巻片で作られた巻層とし、薄壁管でセットされたもの、及び上記ものの組合形式等でよい。巻層の間に熱伝導触媒が十分に伝熱できるために間隔を置き、巻層開口を吸熱端に向けるように設定する。上述のインテグレイション伝熱管は、液体冷却の場合、その吸熱中空体と密封真空中空体が連接する表面に溝、焼結した液体吸収チップ結構、又は他の有効な液体吸収チップ結構を構築する。
【００４３】
本伝熱管は二種流体触媒の熱交換ための交換器として応用される場合、伝熱管吸熱端となる若干組の吸熱中空体がケースの相対する両端を貫通させ、かつ伝熱管の中間部位に置かれる。吸熱中空体の内部横断面は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。伝熱管放熱端となる冷却流体通路は、吸熱中空体軸線と平行するかつ密封中空体外側に分布する凹凸起伏の放射直列鰭形曲面である。液体冷却の場合、その吸熱中空体横断面と真空中空体と連接する外表面においてに溝、或は焼結結構等有效な液体吸収チップ結構を作成せる。吸熱チップの底部に冷却液体の蓄積槽を設置していよい。吸熱中空体、密封中空体外側に分布する凹凸起伏の薄壁流体通路、及び吸熱中空体と垂直になる中空体の末端は共同に伝熱管の密封中空体を構成する。中空体の両端を包容する熱（冷）水の出入口補助流体通路、密封中空体外側に分布する凹凸起伏の薄壁流体通路を包容する熱（冷）水の出入口補助流体通路、及び伝熱管は、共同に２種の流体触媒が熱交換ためのインテグレイション伝熱管換熱器を構成している。
【００４４】
一種の接触性熱源と流体触媒熱源を主要対象とする複雑表面ラジアル結構のインテグレイション伝熱管がある。
【００４５】
当該方法は密封真空中空体外側或は内部、又は外側及び内部の蓄熱体を放熱端とし、小さな空間において蓄熱体の曲面形状を利用して大きな放熱表面積を求める。
【００４６】
当該方法は密封真空中空体外側或は内部、又は外側及び内部の凹凸起伏薄壁流体通路或は密封管状薄壁流体通路、或は熱伝導性能がよい、熱容量が大きい、表面積が広い蓄熱体或はその他の任意に組合せた蓄熱体で、小さな空間において蓄熱体の凹凸起伏ま曲面形状を利用して、大きな放熱表面積を求める。
【００４７】
一種のインテグレイション伝熱管吸熱端結構の設置方法で、当該方法は、密封中空体内の吸熱表面まで最も近いところに熱伝導触媒を放置する。液体冷却の場合、密封中空体内の吸熱表面まで最も近いところに伝熱管の液体吸収チップ結構を構築する。
【００４８】
当該方法は、伝熱管吸熱端が伝熱管軸線と垂直になる端面或は当該端面のある部分であれば、その吸熱端表面が熱源表面と対応し、ぴったり合いかつ緊密に接触できるようにし、光滑平直な、光滑突起な、光滑凹形な形とし、接触する熱源表面曲面形状によって配置できる、嵌込セットできるものにする。
【００４９】
当該方法は、伝熱管吸熱端が一組又は一組以上のケースと密封中空体を貫通する吸熱空洞結構である場合、吸熱中空体が中空体ケースの両端を貫く、或は隣の端を貫く、或は同一の端を貫く。吸熱中空体横断面形状は円形、矩形、多辺形、歯形或はその他の几何形状がする。吸熱中空体の縦断面に斜度を持てばよい。
【００５０】
当該方法は、伝熱管吸熱端横断面外形が円形の密封中空体を包容する回転ケース結構にする。その縦断外形は矩形、鼓形、或はその他の熱源要求に適合した回転体形にする。
【００５１】
当該方法は、伝熱管吸熱端横断面形態が円形或は他の几何形状を基礎に分布するかつ密封中空体を包容する密封な凹凸起伏薄壁曲面結構とする。上記結構は均一に又は対称的に分布する高度相等又は不相当の三組以上の鰭形曲面、又は、放射直列鰭形、放射彎曲鰭形及びその他の適合な曲面形または曲面の組合でよい。その基礎縦断横断面外形は、矩形、鼓形、或はその他の熱源要求に適合した回転体形とする。
【００５２】
当該方法は、一つの伝熱管の吸熱端面ともう一つの高熱伝導金属板の間に、中空かつ熱熔解体通路及び気体排出通路の持つ高熱伝導金属板を設定して、インテグレイション伝熱管の吸熱中空体を構築し、また二つの伝熱管吸熱端の間に、中空かつ熱熔解体通路及び気体排出通路の持つ高熱伝導金属板を設定し、及び若干の伝熱管の吸熱端が共同に吸熱中空体を構成する。
【００５３】
一種のインテグレイション伝熱管の熱交換方式であるが、当該方法は、伝熱管の吸熱端表面で熱源に接触して熱量を吸収させ、伝熱管の吸熱端壁面で、熱量を同一の密封真空中空体と同一の密封真空中空体内の同一の熱伝導触媒に伝え、熱伝導触媒で熱量を吸収または急速に吸収した熱量を気化させ分散させる。それに密封中空体外側或は内部、または外側及び内部の蓄熱体を放熱端とし、蓄熱体で熱伝導触媒が吸收した熱量を吸収又は伝導する。当該方法は密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部の薄壁流体通路に設置される低温流体で、熱伝導触媒が吸收した熱量を伝導する。当該方法は密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に設置された蓄熱体で熱伝導触媒が吸收した熱量を吸収又は伝導する。当該方法は伝熱管吸熱端の熱伝導触媒を密封中空体内の吸熱表面に最も近いところに置き、かつ熱伝導触媒で熱量を蓄熱体放熱表面の最も近いところに伝え、熱抵抗を減少し、伝熱条件を改善し、伝熱速度を向上させる。
【００５４】
一種液体冷却剤を利用する旋転式インテグレイション伝熱管熱交換方式である。当該方法は、伝熱管が高速旋転する間、伝熱管円形横断面ケースを吸熱端表面として、熱源に接触し、熱量を吸収する。ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒に伝導し、熱伝導触媒が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体に満ちて低温薄壁流体通路にあたると、急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側の冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。
【００５５】
伝熱管が低速旋転する間、当該方法は、伝熱管の円形横断面を吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体内にある液体冷却剤の粘着力よる吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒に伝導し、熱伝導触媒が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体に満ちて低温薄壁流体通路にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側の冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体の最低位置に戻り、液体冷却剤が伝熱管液体吸収チップ結構の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップに入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れたた伝熱效果を収めている。
【考案を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明の最適な実施方式。以下、案内書、付図及び実施例を持って、本発明を更に説明する。
【実施例１】
【００５７】
図１が示すように、本実施例１のインテグレイション伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、又は大パワー電力電子部品放熱の放射直列鰭形曲面体結構インテグレイション伝熱管放熱器に使用される。
【００５８】
一種インテグレイション伝熱管で、一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体１−２及び中空にした熱伝導触媒を入れてケース１−１を含む。特征としては密封真空中空体１−２の外側に蓄熱体１−４を設置する。かつ蓄熱体１−４は凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路１−４ａ結構がし、かつ１２個長い鰭と１２の短い鰭で伝熱管軸線によって放射分布している。全ての凹凸起伏長鰭或は短鰭の内側は一つの蓄熱体１−４内中空体となり、かつ密封真空中空体１−２とと相通しているしている。かつ密封真空中空体１−２の延長となっている。全ての凹凸起伏長鰭或は短鰭の外側は蓄熱体１−４となり、蓄熱体１−４の流体通路１−４ａは冷却流体と接触し、蓄熱体１−４の放熱表面となる。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体１−２及び同一の密封真空中空体１−２内の熱伝導触媒１−３を共用する。毎組の蓄熱体１−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体１−２の壁面と凹凸起伏薄壁流体通路１−４ａ壁面が共同にインテグレイション伝熱管のケース１−１を構成している。密封真空中空体１−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒１−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱でき、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体１−２内に伝熱管吸熱チップ１−５結構を設置する。
【００５９】
うち、凹凸起伏薄壁流体通路１−４ａは、他の曲面体例えば等距離彎曲鰭形、放射彎曲鰭形等であっても結構。隣となる凹凸起伏の鰭形薄壁流体通路１−４ａの間、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触する鰭片を設置する。
【００６０】
ケース１−１の一部分は、熱源平面と接触できる平滑は吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース１−１は吸収した熱量を同一の密封真空中空体１−２内にある熱伝導触媒１−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして凹凸起伏の長鰭或は短鰭壁面が熱量を外側の流体通路１−４ａに伝送し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体結構での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例２】
【００６１】
図２が示すように、本実施例２のインテグレイション伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、又は大パワー電力電子部品放熱の放射直列鰭形曲面体結構インテグレイション伝熱管放熱器に使用される。
【００６２】
一種インテグレイション伝熱管で、密封中空体２−２と、密封中空体にある真空にしかつ熱伝導触媒を入れている２−３のケース２−１を含む。特徴として、密封真空中空体２−２の外側に蓄熱体２−４を設置する。蓄熱体２−４は凹凸起伏の平行直列鰭形薄壁流体通路２−４ａ結構とする。かつ１３組の鰭形薄壁流体通路２−４ａがケースの一辺から順序に等距離でケース吸熱端２−６まで平行して並ぶする。全ての凹凸起伏鰭形薄壁流体通路２−４ａの内側は蓄熱体２−４内中空体となり、かつ密封真空中空体２−２と相通している。かつ密封真空中空体２−２の延長となる。全ての凹凸起伏鰭形薄壁流体通路２−４ａの外側は蓄熱体の流体通路２−４ａで、冷却流体と接触し、蓄熱体２−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体２−２及び同一の密封真空中空体２−２内の熱伝導触媒２−３を共用する。毎組の蓄熱体２−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体２−２の壁面と凹凸起伏薄壁流体通路２−４ａの壁面が共同にインテグレイション伝熱管のケース２−１を構成している。密封真空中空体２−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒２−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体２−２内に伝熱管吸熱チップ２−５結構を設置する。
【００６３】
うち、凹凸起伏薄壁流体通路２−４ａ結構は、他の曲面体例えば等距離彎曲鰭形、放射彎曲鰭形等であっても結構。
【００６４】
隣となる凹凸起伏の鰭形薄壁流体通路２−４ａの間、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触する鰭片を設置する。
【００６５】
ケース２−１の一部分は、熱源平面と接触できる平滑は吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース２−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体２−２内にある熱伝導触媒２−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。全ての凹凸起伏鰭形薄壁流体通路２−４ａが、急速に熱量を吸収し、分散させ、液体相変態或は高伝熱物質で熱量を伝送する。それから、凹凸起伏の鰭形壁面によって外側の冷却流体通路２−４ａに伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒２−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体結構での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例３】
【００６６】
図３が示すように、本実施例３のインテグレイション伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱或は大パワー電力電子部品放熱の薄壁矩形管束式結構のインテグレイション伝熱管放熱器に使用される。
【００６７】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体３−２及び、内部を真空にしかつ熱伝導触媒３−３を入れているケース３−１を含む。特徴として、矩形ケース３−１や、ケースの左／右端板３−６で構成した密封真空中空体３−２内部に１１組の蓄熱体３−４を取り付けている。蓄熱体３−４は矩形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路３−４ａ結構で、かつケース端板３−６両端を貫通している。各矩形横断面薄壁管外壁は蓄熱体３−４の内部中空体となり、かつ密封真空中空体３−２と相通し、密封真空中空体３−２内に置かれている。各矩形横断面薄壁管内壁は蓄熱体３−４の流体通路３−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体３−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体３−２及び同一の密封真空中空体３−２内の熱伝導触媒３−３を共用している。各蓄熱体３−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体３−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒３−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体３−２内に伝熱管吸熱チップ３−５結構を設置する。
【００６８】
うち、矩形横断面薄壁管の内壁に、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触する鰭片を設置する。
【００６９】
薄壁流体通路３−４ａの横断面形状は、円形、多辺形、歯形等或はその他の几何形状にしてよい。
【００７０】
ケース３−１は、最低で一つの伝熱管吸熱チップ３−５結構を設置する端面を、熱源平面と接触できる平滑な吸熱端表面として作り、かつ熱源上方に設置し、熱量を吸収させる。ケース３−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体３−２内の熱伝導触媒３−３に伝送し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各矩形横断面薄壁管で熱量を流体通路３−４ａに流動する冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒３−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体結構での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例４】
【００７１】
図４が示すように、本実施例４のインテグレイション伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、又は大パワー電力電子部品放熱の九つの均一分布の円柱形と台座ケースの鏡像的組合結構形式のインテグレイション伝熱管放熱器として使用される。
【００７２】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体４−２と内部を真空にしたかつ熱伝導触媒４−３を入れているケース４−１を含む。特徴として、密封真空中空体４−２外側に、九組の円柱形蓄熱体４−４を設置する。底部吸熱端ケース４−１は、薄壁空心矩形板結構がする。底部吸熱端ケース４−１の上部薄壁空心矩形板が底部と鏡像になり、かつ九組の円柱形薄壁管流体通路４−４の内部中空体が相通しており、それに密封真空中空体４−２と相通している。各薄壁円管蓄熱体４−４の内側横断表面は蓄熱体となり、４−４中空体が密封真空中空体４−２と相通しおり、かつ密封真空中空体４−２の延長となる。各薄壁円管蓄熱体４−４の外表面が蓄熱体流体通路４−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体４−４の放熱表面となる。薄壁円管蓄熱体４−４の放熱面積を一層増加させるために、薄壁空心矩形板の間に１２組の薄壁を貫通する円管を設置し、かつ薄壁円管と接触する薄壁空心矩形板と平行する放熱片４−１１を設置する。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体４−２及び同一の密封真空中空体４−２内の熱伝導触媒４−３を共用する。各組蓄熱体４−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体４−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒４−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体４−２内に伝熱管吸熱チップ４−５結構を設置する。
【００７３】
うち、薄壁空心矩形板は、最低で一部分がケース４−１熱源平面と接触できる平滑な吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース４−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体４−２内の熱伝導触媒４−３の伝送し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。各組薄壁円管が熱量を壁面外側の冷却流体４−４ａに伝導し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒４−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。
【実施例５】
【００７４】
図５が示すように、本実施例５のインテグレイション伝熱管は冶金工業連続鋳、造連続圧延工程の金属連続鋳造の結晶器放熱に使用される。
【００７５】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体５−２及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒５−３を入れているケース５−１を含む。特徴として、円柱形（或はその他の几何形状）ケース５−１とケース端板５−６で構成した密封真空中空体５−２の内部に蓄熱体５−４を設置している。ケース５−１は、ケース５−１を貫通する吸熱中空体５−１ａを吸熱端として、石墨ケース５−１２と緊密に接触している。石墨ケース５−１２の中心通路は熔解体金属の通路となり、５−１５は鋳造液の入口となり、５−１６は鋳造物の出口となる。吸熱中空体５−１ａと石墨ケース５−１２の間に潤滑油の出入口５−１３を設置している。蓄熱体５−４は８０組円形横断面薄壁管で構成された薄壁流体通路５−４ａ結構で、ケース相対両端の端板５−６両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体５−４となり、その内部中空体はいずれも密封真空中空体５−２と相通しており、かつ密封真空中空体５−２の中に設置されている。各円形横断面薄壁管内壁面は、蓄熱体５−４の流体通路５−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体５−４の放熱表面となる。各組蓄熱体５−４は、同一の密封真空中空体５−２及び同一の密封真空中空体５−２内の熱伝導触媒５−３を共用している。各組蓄熱体５−４は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体５−１ａは吸熱端として正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体５−２内に伝熱管吸熱チップ５−５結構を設置する。
【００７６】
うち、作業中、ケース５−１の相対両端の端板５−６を貫通する吸熱中空体５−１ａが吸熱端として、石墨ケース５−１２に接触し、熱源より熱量を吸収し、かつ吸収した熱量を同一の密封真空中空体５−２内の熱伝導触媒５−３に伝導し、熱伝導触媒５−３が吸收した熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組円形横断面薄壁管が熱量を流体通路５−４ａの中に流動する冷却流体に伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで、石墨ケース５−１２に接触する金属熱流体が急速に冷却、凝固し成型する。
【００７７】
流体通路５−４ａの横断面は、その他の几何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工して結構である。
【００７８】
ケース５−１の上下両面に上述流体通路５−４ａと貫通する補助流体通路５−８が設置され、当該補助流体通路５−８に流体出入口５−９が設けられる。
【００７９】
吸熱中空体５−１ａは、その他の几何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工して結構である。５−１４は冷却鋳造の冷却水噴水口である。
【実施例６】
【００８０】
図６が示すものは、塊状快速凝固金属材料製造に使用される蓄熱式インテグレイション伝熱管の冷却鋳型である。本インテグレイション伝熱管は特定冷却源が不要で、別に補助冷却装置を設置する必要がない。本インテグレイション伝熱管は１本を独立に使用しても、２本を連合して使用してもよい。
【００８１】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体６−２及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒６−３を入れているケース６−１を含む。特徴として、伝熱管軸線と垂直になるケース吸熱端６−１ａは密封中空体６−２の外側に置かれ、伝熱管の一つの平面となっている。蓄熱式インテグレイション伝熱管のケース６−１が構成した密封真空中空体６−２の内部に蓄熱体６−４を設置する。蓄熱体６−４は高熱伝導系数、大吸熱量の金属材料で製造された表面積が広い、熱量を熱吸し保存しやすい吸収体６−４ｂ結構（蓄熱体６−４ｂ結構はインテグレイション伝熱管内部に隠す放熱端とはいえる）である。蓄熱体６−４ｂ結構は、１組の箔片状の大表面積がある銅材料螺旋卷曲で作られたものである。毎層の間に熱伝導触媒６−３の十分伝熱を保証するための間隔を設定している。間隔の開口は吸熱端に向かっている。密封真空中空体６−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒６−３を入れている。ケース６−１、ケース吸熱端６−１ａは、吸収体６−４ｂを密封中空体６−２内に囲み、中空体内部が真空にしかつ少量な熱伝導触媒６−３を入れており、蓄熱式インテグレイション伝熱管と形成させている。
【００８２】
うち、蓄熱体６−４ｂ結構は、金属箔、片、糸、線で蜂巣状、綿絮状、麻状、膜状或は片螺旋卷に加工された巻層、薄壁管セット又は上記ものの組合形式等の形でよい。
【００８３】
ケース６−１の一部分は吸熱面とし、伝熱管の吸熱面が正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体６−２の外縁と吸熱面の内壁面に伝熱管吸熱チップ６−５結構を設置する。
【００８４】
本発明は１本の伝熱管を独立に使用しても、２本乃至数本連合して使用できる。
【００８５】
１本の伝熱管を使用する場合、１本の伝熱管の吸熱端ともう一つの高熱伝導系数材料例えば銅加工された端板の中間の高熱伝導系数材料例えば銅で加工された鋳型板を置く。伝熱管、板、端板の三者をねじで連接させ、板の中間を中空にし熔解金属液体が注入鋳造するための流動通路と排気通路を設置し、伝熱管吸熱端、板、端板三者が中空のところを吸熱中空体６−１ａを構成させる。熔解合金溶液が吸熱中空体６−１ａ内を通ると、熱量が急速に伝熱管の吸熱端６−１ａによって密封真空中空体６−２内の熱伝導触媒６−３に伝導され、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして、各層の膜状或は箔片状螺旋卷曲で作成された大表面積材料が急速に熱量を吸収し分散させ、液体相変態或は高伝熱物質で伝送する。瞬間に凝固潜在熱量と臨界熱量を釈放した合金熔解体は、液体合金分子の短距離、紊乱、無秩序の金属結構状態を保持したままで、最終的に非晶、微晶或は准晶等快速凝固金属材料になる。
【００８６】
二つの伝熱管の中間に、注入鋳造口と通気口を持つ高熱伝導系数材料例えば銅で加工された金属鋳型板を設置して、より顕著な伝熱效果を取得できる。三つ、三つ以上の伝熱管を組合せて使用しても結構。
【実施例７】
【００８７】
図７が示すように、本実施例７のインテグレイション伝熱管は、快速凝固金属薄帯加工に使用する管束式旋転インテグレイション伝熱管ローラーである。
【００８８】
一種インテグレイション伝熱管で、密封中空体７−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒７−３を入れているケース７−１を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端７−１は、横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体７−２の外側に置かれる。
【００８９】
円柱形ケース７−１、ケース端板７−６で構成する密封真空中空体７−２の内部に蓄熱体７−４を設置する。蓄熱体７−４は１１０組円形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路７−４ａ結構で、ケース端板７−６の両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体７−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体７−２と相通しており、かついずれも密封真空中空体７−２内に設けられる。各円形横断面薄壁管内壁面は蓄熱体７−４の流体通路７−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体７−４の放熱表面となる。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体７−２及び同一の密封真空中空体７−２内の熱伝導触媒７−３を共用している。各組蓄熱体７−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体７−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒７−３を入れている。ローラーが低速旋転において正常に伝熱できるために、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体７−２外縁及びケース７−１の内壁面に伝熱管吸熱チップ７−５結構を設置する。
【００９０】
うち、作業中、旋転する円柱形ケース７−１の外表面吸熱端が熱源に接触し、熱量を吸収し、かつ収した熱量を同一の密封真空中空体７−２内の熱伝導触媒７−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組円形横断面薄壁管が熱量を流体通路７−４ａに通過する冷却流体に伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで、円柱形ケース７−１外表面に接触する金属熱流体を快速に凝固させる。
【００９１】
流体通路７−４ａの横断面は、他の几何形状例えば矩形、歯形等に加工して結構。
【００９２】
ケース７−１の左右両端面に上述流体通路７−４ａと貫通する補助流体通路７−８を設置する。当該補助流体通路７−８に流体出入口７−９を構造する。ケース７−１が旋転軸に取付されれるが、当該管束式熔解体旋転ローラーは旋転体となる。
【００９３】
吸熱中空体１０−１ａの横断面は、そのほかの几何形状例えば円形、矩形、多辺形、歯形等或は上記もの複合型等に加工して結構。
【００９４】
伝熱管ケース吸熱端７−１の縦断面は、鼓形でよいが、その他の回転に適した几何形体に加工しても結構。
【００９５】
薄壁流体通路７−４ａの形体は、その他の幾何形状例えば矩形、多辺形、歯形等にして
結構。
【００９６】
本発明は液体冷却剤を利用する場合に、特定的な伝熱原理を有し、特徴としては次のものを含む：
ａ）高速旋転時、伝熱管円形横断面ケース７−１は吸熱端表面として高速旋転中に熱源に接触して熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体７−２内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒７−３に伝導する。熱伝導触媒７−３が熱量を吸収し、急速に気化させ、飽和した蒸気は密封中空体７−２に満ち、低温薄壁流体通路７−４にあたると、急速に薄壁流体通路７−４表面で凝縮し、携帯する気化潜在熱量を釈放し、薄壁流体通路７−４が気化潜在熱量を薄壁流体通路中空体外の７−４ａ冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が伝熱管の吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。
ｂ）低速旋転の場合、伝熱管円形横断面ケース７−１は吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体７−２にある液体冷却剤７−３の粘着力よる吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒７−３に伝導し、熱伝導触媒７−３が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体７−２に満ちて低温薄壁流体通路７−４にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路７−４が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側７−４ａの冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体７−２の最低位置に戻り、液体冷却剤７−３が伝熱管液体吸収チップ結構７−５の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップ７−５に入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れたた伝熱效果を収めている。
【実施例８】
【００９７】
図８が示すように、本実施例８のインテグレイション伝熱管は快速凝固金属薄帯鋳造及び冶金工業連続鋳造連続圧延工程金属帯材鋳造の内歯形中空体（或は円形を基礎に分布する密封中空体内部に設置された密封凹凸起伏薄壁曲面結構）式旋転インテグレイション伝熱管ローラーである。
【００９８】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体８−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒８−３を入れているケース８−１を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端８−１は横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体８−２の外側に置かれる。円柱表面ケース８−１とケース端板８−６が構成する密封真空中空体８−２の内部に蓄熱体８−４を設置する。蓄熱体８−４は１２組（或は１組の１２の歯を含む内歯形中空体横断面薄壁管で構成）の薄壁流体通路８−４ａ結構となり、かつケース端板８−６両端を貫通する。内歯形中空体横断面薄壁管の各歯の内壁面は蓄熱体８−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体８−２と相通しており、密封真空中空体８−２内に置かれる。各内歯形中空体横断面薄壁管の外壁面は蓄熱体８−４の流体通路８−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体８−４の放熱表面となる。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体８−２及び同一の密封真空中空体８−２内の熱伝導触媒８−３を共用している。毎組蓄熱体８−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体８−２の内部は真空にしかつ熱伝導触媒８−３を入れている。ローラーが低速旋転中においても正常に伝熱できるため、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体８−２の外縁とケース８−１の内壁面に伝熱管吸熱チップ８−５結構を設置する。
【００９９】
うち、作業中、旋転する円柱形ケース８−１の外表面は吸熱端として熱源に接触し、吸熱し、吸収した熱量を同一の密封真空中空体８−２内の熱伝導触媒８−３に伝送する。熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組内歯形中空体横断面薄壁管が熱量を流体通路８−４ａに流動する冷却流体に伝送する。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで円柱形ケース８−１外表面に接触する金属熱流体を快速に凝固させる。
【０１００】
内歯形中空体横断面薄壁管は、高低歯組合の流体通路８−４ａの横断面等に加工して結構。
【０１０１】
ケース８−１の左右両面に上述流体通路８−４ａと貫通する補助流体通路８−８を設置する。補助流体通路８−８に流体出入口８−９を構造する。ケース８−１が旋転軸に取付られて、管束式熔解体旋転ローラーも旋転体となる。
【０１０２】
伝熱管ケース吸熱端８−１の縦断面は、鼓形或は他の回転に適した几何形状に加工して結構。
【０１０３】
薄壁流体通路８−４ａの形状は、その他の几何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工して結構。
【０１０４】
本発明は液体冷却剤を使用する場合、特定な伝熱原理を持ち、特徴は次の通り：
ａ）高速旋転の時、伝熱管円形横断面ケース８−１は吸熱端表面として高速旋転中に熱源に接触して熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体８−２内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒８−３に伝導する。熱伝導触媒８−３が熱量を吸収し、急速に気化させ、飽和した蒸気は密封中空体８−２に満ち、低温薄壁流体通路８−４にあたると、急速に薄壁流体通路８−４表面で凝縮し、携帯する気化潜在熱量を釈放し、薄壁流体通路８−４が気化潜在熱量を薄壁流体通路中空体外の８−４ａ冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が伝熱管の吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱效果を収められる。
ｂ）低速旋転の場合、伝熱管円形横断面ケース８−１は吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体８−２にある液体冷却剤８−３の粘着力よる吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒８−３に伝導し、熱伝導触媒８−３が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体８−２に満ちて低温薄壁流体通路８−４にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路８−４が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側８−４ａの冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸收した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体８−２の最低位置に戻り、液体冷却剤８−３が伝熱管液体吸収チップ結構８−５の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップ８−５に入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れたた伝熱效果を収めている。
【実施例９】
【０１０５】
図９が示す伝熱管、プラズマ溶接切断噴射口の倒立錐形放射直列鰭形インテグレイション伝熱管噴射口である。
【０１０６】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体９−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れている９−３のケース９−１を含む。特徴として、ケース９−１の吸熱端にケースを貫通する横断面が円形となる吸熱中空体９−１ａを構造する。９−１ａの縦断面が倒立の台形となる。；密封真空中空体９−２の外側に蓄熱体９−４を設置する。蓄熱体９−４は凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路９−４ａ結構がし、１２の長鰭が吸熱中空体９−１ａ軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体９−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体９−２と相通し、密封真空中空体９−２の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側に蓄熱体流体通路９−４ａは設けられ、冷却流体と接触し、蓄熱体９−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体９−２及び同一の密封真空中空体９−２内の熱伝導触媒９−３を共用している。毎組蓄熱体９−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体９−２の壁面が凹凸起伏放射直列鰭形薄壁流体通路９−４ａの壁面と共同にインテグレイション伝熱管のケース９−１を構成している。密封真空中空体９−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒９−３を入れている。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体９−１ａの密封真空中空体９−２内の対応の壁面に伝熱管吸熱チップ９−５結構を設置する。
【０１０７】
うち、ケース９−１の吸熱中空体９−１ａの横断面は、他の例えば矩形、多辺形等形状に加工して結構。
【０１０８】
冷空気の対流を加速させ放熱するために、凹凸起伏薄壁流体通路９−４ａ外縁にケース９−１０を設置する。
【０１０９】
凹凸起伏薄壁流体通路９−４ａは、他の曲面体例えば放射彎曲鰭形等にして結構。
【０１１０】
隣となる凹凸起伏鰭形薄壁流体通路９−４ａの間に、若干のその壁面に緊密に接触する鰭片を設置して、伝熱管の放熱面積を増加させる。
【０１１１】
ケース９−１に、外部設備と連接できるねじ山９−１１を設置する。
【０１１２】
ケース９−１の吸熱中空体９−１ａが吸収した熱量を壁面で同一の密封真空中空体９−２内の熱伝導触媒９−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸起伏放射直列鰭形薄壁壁面が熱量を外側の冷却流体通路９−４ａに伝導し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒９−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の噴射口結構と直壁伝熱管での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例１０】
【０１１３】
図１０が示す伝熱管設備は、二種の流体触媒が熱交換する複合構造インテグレイション伝熱管換熱器である。
【０１１４】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体１０−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒１０−３を入れているケース１０−１を含む。特徴として、ケースの吸熱端にケース相対両端１０−１を貫通する伝熱管軸線を通る薄壁円管及び円管によって放射分布する１２組の心形表面の吸熱中空体１０−１ａを設置する。密封真空中空体１０−２の外側に蓄熱体１０−４を設置する。蓄熱体１０−４は、凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁流体通路１０−４ａ結構がし、４８の長鰭が吸熱中空体１０−１ａの軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体１０−４中空体となり、かつ密封真空中空体１０−２と相通しており、密封真空中空体１０−２の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側は蓄熱体の流体通路１０−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体１０−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体１０−２及び同一の密封真空中空体１０−２内の熱伝導触媒１０−３を共用している。毎組蓄熱体１０−４は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体１０−１ａ、薄壁流体通路１０−４ａ、及びケースの相対両端１０−１が共同に密封中空体１０−２を構成し、インテグレイション伝熱管のケースを構成している。密封真空中空体１０−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒１０−３を入れている。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体１０−１ａは密封真空中空体１０−２内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ１０−５結構を設置している。吸熱中空体１０−１ａ、薄壁流体通路１０−４ａ、及びケース相対両端１０−１が共同にインテグレイション伝熱管のケースを構成している。熱流体出入口１０−１０の補助熱流体通路１０−１２はケース相対両端１０−１の中間部位を包容し、吸熱中空体１０−１ａを全部に包容している。冷却流体出入口１０−９の補助冷却流体通路１０−１１は放射直列鰭形薄壁流体通路１０−４ａの壁面外側を包容している。１０−１１、１０−１２及びインテグレイション伝熱管が共同に複合構造のインテグレイション伝熱管換熱器を構成している。
【０１１５】
熱交換の時、熱流体が出入口１０−１０及び補助熱流体通路１０−１２を通じて伝熱管吸熱中空体１０−１ａに進入し、壁面で熱量を密封真空中空体１０−２内の熱伝導触媒１０−３に伝導し、熱伝導触媒１０−３が熱量を急速に吸收し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸起伏放射直列鰭形薄壁壁面が熱量を外側の冷却流体通路１０−４ａに伝える。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１０−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。それで小体積範囲における流体間の熱交換を実現させ、伝熱効果を向上させている。
【０１１６】
液体冷却剤使用の場合、重力の影響を考慮して、本伝熱管換熱器を垂直させ、或は一定の傾斜角を置いて使用すべきである。
【０１１７】
吸熱中空体１０−１ａの横断面は、他の几何形状例えば円形、矩形、多辺形、歯形等又は上記ものの複合型等に加工して結構。
【０１１８】
薄壁流体通路１０−４ａの形状は、その他の几何形状例えば放射彎曲鰭形等或はケース相対両端１０−１を貫通する若干組の円形、矩形、多辺形、歯形等薄壁密封管状流体通路結構を構造して結構。
【実施例１１】
【０１１９】
図１１が示す伝熱管設備は、発電機、電動機に使用する複合構造旋転インテグレイション伝熱管の回転軸である。
【０１２０】
一種のインテグレイション伝熱管で、密封中空体１１−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒１１−３を入れているケース１１−１を含む。特徴として、外円ケースを吸熱端１１−６とし、かつ三組の放射直列鰭形薄壁吸熱曲面１１−６ａを設置する。吸熱端は密封真空中空体１１−２の外側に置かれ、蓄熱体１１−４はケース相対両端１１−１を貫通しており、凹凸起伏な放射直列鰭形薄壁流体通路１１−４ａ結構がし、１６の長鰭が伝熱管軸線によって放射分布している。各凹凸起伏長鰭の内側は蓄熱体１１−４内中空体となり、かつ密封真空中空体１１−２と相通し、密封真空中空体１１−２の延長となる。各凹凸起伏長鰭の外側は蓄熱体の流体通路１１−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体１１−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体１１−２及び同一の密封真空中空体１１−２内の熱伝導触媒１１−３を共用している。毎組蓄熱体１１−４は互いに独立又は貫通している。外円ケース吸熱端１１−６、薄壁流体通路１１−４ａ、及びケース相対両端１１−１が共同に密封中空体１１−２を構成し、インテグレイション伝熱管のケースを構成している。密封真空中空体１１−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒１１−３を入れている１１−３。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、外円ケースは、吸熱端１１−６となり、三組の放射直列鰭形薄壁吸熱曲面１１−６ａを含む。密封真空中空体１１−２内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ１１−５結構を構造している。回転軸軸体及び流体出入口１１−９の補助熱流体通路１１−８は伝熱管ケース相対両端１１−１の中間部位を包容しており、薄壁流体通路１１−４ａを全部に包容している。１１−８、１１−９及びインテグレイション伝熱管などは共同に複合構造のインテグレイション伝熱管回転軸本体を構成している。
【０１２１】
うち、放射直列鰭形薄壁吸熱曲面１１−６ａは、回転軸熱源によって設置する。回転軸熱源が発生した熱量は放射直列鰭形薄壁吸熱曲面１１−６ａで密封真空中空体１１−２内の熱伝導触媒１１−３に伝導させ、熱伝導触媒１０−３が熱量を吸收し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸起伏の放射直列鰭形薄壁壁面が熱量を中空体内側の流体通路１１−４ａに伝導する。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１１−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、伝熱効率が高く、回転軸の放熱と安全信頼性の向上に有利となっている。
【０１２２】
薄壁流体通路１１−４ａの形状はその他几何形状例えば放射彎曲鰭形等或はケース相対両端１１−１を貫通する若干組の円形、矩形、多辺形、歯形等薄壁密封管状流体通路結構に加工して結構。
【０１２３】
工業分野における応用性。本発明は、伝熱管ケース吸熱端の多様化設計、及び密封中空体内の吸熱表面の最も近い場所に熱伝導触媒を放置して、接触界面による熱伝導抵抗を減少させている。そして、伝熱管密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に蓄熱体を設置して、小体積において大きな放熱表面積を取得している。また熱伝導触媒の超熱伝導能力を利用し、熱量を蓄熱体の放熱端に最も近く場所に伝導させ、伝熱速度や効率及び伝熱能力を向上させている。本発明は接触性熱源又は流体触媒熱源に適用しており、綜合的な熱抵抗が小い、放熱面積が広い、伝熱速度が速いなどの優位点を持っている。
【０１２４】
本発明は工事応用分野が広いという特徴を持っている。コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、大パワー電力電子部品放熱等固体接触熱源及び熱伝導を主とすつ放熱、快速凝固金属薄帯加工の冷却ローラー放熱、快速凝固金属鋳型冷却放熱、快速凝固金属薄帯急速冷却ローラー放熱、旋転軸や旋転ローラー、及び冶金鋳造ローラー、圧延ローラーの放熱、発動機回転軸や、タービン羽根回転軸の放熱など転動熱源又は転動軸の放熱、新型金属材料業界の塊状非晶、微晶及び准晶など金属快速凝固放熱、プラズマ溶接切断、プラズマ吹き付けの噴射口や、電子溶接銃の噴射口、及び大パワーアーク溶接銃の噴射口等の放熱に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１−１】本発明実施例１の正面図
【図１−２】本発明実施例１のＢ−Ｂ方向断面図。
【図１−３】本発明実施例１のＡ−Ａ方向断面図。
【図２−１】本発明実施例２の正面図。
【図２−２】本発明実施例２のＡ−Ａ方向断面図。
【図３−１】本発明実施例３の正面図。
【図３−２】本発明実施例３の断面図。
【図４−１】本発明実施例４の正面図。
【図４−２】本発明実施例４の上面図。
【図５】本発明実施例５の結構指示図。
【図６−１】本発明実施例６の正面断面図。
【図６−２】本発明実施例６のＢ−Ｂ方向断面図。
【図６−３】本発明実施例６のＡ−Ａ方向断面図。
【図７−１】本発明実施例７の縦断面正面図。
【図７−２】本発明実施例７の横断面図。
【図８−１】本発明実施例８の縦断面図。
【図８−２】本発明実施例８の横断面図。
【図９−１】本発明実施例９の局部断面正面図。
【図９−２】本発明実施例９のケース局部左断面図。
【図１０−１】本発明実施例１０の横断面図。
【図１０−２】本発明実施例１０の局部左断面図。
【図１１−１】本発明実施例１１の横断面図。
【図１１−２】本発明実施例１１のＡ−Ａ方向断面図。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
密封中空体と熱伝導触媒を収容する内部が真空状のケースと畜熱体とを有してなり、中空体の内側または外側に１個以上の畜熱体が配置されており、各畜熱体は同一の中空体および中空体内の熱伝導触媒を共用しており、熱伝導触媒は液相変態により伝熱できる液状冷却剤または他の高熱伝導触媒で形成されており、畜熱体には薄壁の流体通路が形成されており、冷却流体により熱量を除去するとともに畜熱体により熱量が吸収されるように構成されており、上記の流体通路は、中空体外部に形成される場合には凹凸曲面状に、中空体内部に形成される場合には密封管状に、それぞれ形成されており、畜熱体としては熱伝導性に秀れ熱容量が大きくかつ表面積が大きいものが用いられており、中空体の外部または内部または内部および外部に配置された場合には畜熱体は膜状または片状または管状または糸状またはこれらの組合せからなる巻層などの表面積が大なる材料で形成されており、畜熱体が放熱端をケースまたはその一部が吸熱端を構成していることを特徴とする組込み式伝熱管。
【請求項２】
密封中空体と内部が真空状でかつ熱伝導触媒を収容するケースを有してなり、吸熱端がケースまたはケースの一部により構成されており、吸熱端が１個以上のケースを貫通する中空体および中空体を収容するケースおよび伝熱管の軸線と垂直な端面またはその一部により構成されており、吸熱端は熱源に緊密に接触できる表面外形を有しておりかつ凹凸曲面または密封管状薄壁流体通路曲面またはそれらの組合せ曲面で構成されており、熱伝導触媒は中空体の吸熱端表面に最も近い位置に配置されていることを特徴とする伝熱管。
【請求項３】
中空体外側に形成される場合には流体通路は凹凸の曲面を有し、該曲面は伝熱管の吸熱端に対して平行にまたは垂直にまたは平行および垂直に分布しており、各中空体は畜熱体内において互いに独立に並列延在しており、中空体の外壁と流体通路の外壁とが協働してケースを構成し、上記曲面の外側は冷却流体通路となっており、流体通路の曲面が規則的・不規則的凹凸状曲面、平行なフィン状曲面、等距離湾曲フィン状曲面、放射直列フィン状曲面、放射湾曲フィン状曲面、均一・不均一分布円柱形と台座ケースとの鏡像状曲面倒立Ｕ字形曲面およびこれらの組合せであることを特徴とする請求項１に記載の伝熱管。
【請求項４】
前記の流体通路が中空体内部に形成されている場合には密封管状であり、流体通路の冷却流体出入口は中空体の両端または一方の端部を貫通しており、流体通路の横断面内側が冷却流体の通路を構成していることを特徴とする請求項１に記載の伝熱管。
【請求項５】
前記流体通路の横断面が円形、長方形、多辺形または歯形であることを特徴とする請求項４に記載の伝熱管。
【請求項６】
畜熱体が膜状、片状、管状、糸状などの組合せ巻層など表面の大なる材料から構成され、各層の間には熱伝導触媒が充分電熱できるだけの間隔が設けられており、該間隔の開口部が吸熱端の熱伝導触媒を指向していることを特徴とする請求項１に記載の伝熱管。
【請求項７】
畜熱体が蜂巣状、綿状、麻状、螺旋巻片またはこれらの組合せからなる巻層であってかつ薄壁管状であることを特徴とする請求項６に記載の伝熱管。
【請求項８】
吸熱中空体は内部に配置される１個以上のケース両端または一方の端部を貫通しており、かつ中空体の横断面が円形、長方形、多辺形または歯形であることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項９】
中空体を囲繞する回転体の伝熱管吸熱端となる横断面外形が円形であり、縦断面外形が長方形、鼓形その他熱源形状に合致する形状であることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項１０】
中空体を囲繞する回転体上に分布する突起状の曲面ケースは吸熱端として機能し、その横断面外形は均一または対称に配置された３個以上のフィン形曲面であり、該曲面は直列フィン形曲面、放射状フィン形曲面またはそれらの組合せであることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項１１】
ケース吸熱端は伝熱管軸線と垂直な端面またはその一部であり、吸熱端は熱源表面に対してぴったりかつ緊密に接触・嵌合できるような形状であることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項１２】
ケースの吸熱端が流体通路曲面により構成され、流体通路は中空体の内部に配置され、流体通路の出入口が中空体の両端または一端を貫通しており、流体通路が熱流体通路であることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項１３】
流体通路の横断面が円形、長方形、多辺形、歯形またはこれらの組合せ形状であることを特徴とする請求項１２に記載の伝熱管。
【請求項１４】
ケースの吸熱端が熱伝導触媒を使用する場合、ケース吸熱表面と対応する中空体の表面に伝熱管液体吸収チップが形成されており、該チップは溝状、網状、繊維束とバネの組合せ、焼結またはこれらの組合せであることを特徴とする請求項２に記載の伝熱管。
【請求項１５】
前記流体通路は両端に冷却水の出入口補助流体通路が形成されており、該補助流体通路が流体通路の末端の部分を囲繞していることを特徴とする請求項１２に記載の伝熱管。
【請求項１６】
畜熱体が放射直列フィン形、放射湾曲フィン形、平行直列等距離湾曲フィン形、均一・不均一な円柱形、均一・不均一な円柱形と台座ケースとの鏡像形、倒立Ｕ字形またはこれらの組合せ形状であり、流体通路は中空体の両端または一端を貫通しており、ケースまたはその一部が吸熱端として流体通路に対面して配置されているか、または中空体の両端を貫通する流体通路のケースと平行する側面に配置されており、吸熱端の外形は熱源とピッタリ嵌合しかつ密に接触できる形状であり、熱伝導触媒が使用されている場合には中空体と連通している底面に伝熱管液体吸収チップが形成されていることを特徴とする請求項２、３、１１、１４のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項１７】
ケース吸熱端の横断面は円形であり、ケース吸熱端の縦断面は長方形、鼓形その他熱源に合致する形状であり、１個以上の流体通路または１個の伝熱管と同軸状の円周を基礎に分布する密封凹凸曲面が中空体内に配置されていてケースおよび吸熱面軸線と垂直な中空体両端を貫通しており、流体通路の横断面は円形、長方形、多辺形または歯形であり、ケース吸熱面軸線と垂直なケース両端流体通路と連通して補助流体通路が形成されており、該補助流体通路に冷却流体の出入口が形成されており、液状冷却剤が使用されている場合にはケース吸熱端内表面にチップが設けられており、ケース吸熱端吸熱端面は運転中の溶解合金の凝固と冷却によって放出された熱量を吸収し、または運転中の表面接触により伝導した熱量を吸収し、熱伝導触媒により熱量を運んで最終的には流体通路により熱量を除去することを特徴とする請求項２、４、５、９、１４、１５のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項１８】
前記中空体を有しており、回転体外面に分布する曲面ケースが吸熱端として横断面形状が均一または対称に分布する３個以上のフィン形曲面であり、それらは放射直列フィン状、放射湾曲フィン状などの組合せ曲面であり、流体通路または同軸状の円周上に分布する凹凸曲面が放熱端を構成して中空体中に配置されかつケース吸熱面軸線に垂直なケースの両端を貫通しており、流体通路の横断面は円形、長方形、多辺形、歯形などであり、円周に沿って分布する曲面は放射直列フィン形、放射湾曲フィン形またはそれらの組合せ形状であり、ケースの吸熱面軸線と垂直なケース両端に流体通路と連通する補助流体通路が設けられており、該補助流体通路には冷却流体の出入口が形成されており、液状冷却流体が使用されている場合には、ケース吸熱端内表面に液体吸収チップが配置されており、曲面ケースは吸熱端を構成して運転中に回転軸およびその突出部の熱量を吸収しまたは外部熱流体で熱量を放出し、熱伝導触媒が熱量を運び最終的に流体通路により熱量を除去することを特徴とする請求項１、２、４、５、１０、１４、１５のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項１９】
中空体がケースの両端を貫通してかつ伝熱管中の中央に配置されており、中空体の横断面は円形、長方形、多辺形、歯形などであり、放熱端を構成する冷却流体通路は中空体軸線に対して平行または垂直な凹凸状の放射直列フィン形または放射湾曲フィン形または中空体軸線と平行でケース両端を貫通する表面であり、流体通路の横断面は円形、長方形、多辺形または歯形などであり、液状冷却剤使用の場合には中空体外表面に溝または焼結チップが形成されており、該チップの底面に液状冷却剤の蓄積層が形成されており、中空体と垂直な端部および中空体および流体通路は協働して密封真空中空体を構成し、また冷却水の出入口である補助流体通路が設けられており、該流体通路は流体通路またはその端部を囲繞しており、中空体は熱伝導により溶解合金の凝固・冷却により放出した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を運び最終的には流体通路により熱量を除去することを特徴とする請求項１〜５、８、１４、１５のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２０】
中空体内部に１個のケース両端を貫通する吸熱中空体が設けられており、該中空体の横断面は円形、長方形、多辺形または歯形であって傾斜しており、放熱端を構成する畜熱体には熱伝導性が良好で熱容量が大きくかつ表面積が大きいものが使用されており、放熱端が中空体外部または内部または外部および内部に配置される場合には畜熱体は蜂巣状、綿実状、麻状、膜状または螺旋巻片状またはそれらの組合せの巻層であり、各巻層間には熱伝導触媒が充分電熱できるだけの間隔が置かれており、該間隔の開口は熱伝導触媒を指向しており、液状冷却剤が使用されている場合には吸熱中空体横断面と真空中空体が連接する外表面に溝や焼結金属からなるチップが形成されており、吸熱中空体は熱伝導により合金の凝固・冷却により放出した熱量を吸収し、熱伝導触媒で熱量を運んで最終的に流体通路により熱量を除去することを特徴とする請求項１、２、６、７、８、１４のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２１】
ケースまたはその一部が吸熱端を構成してかつ他の吸熱端と適合するようになっており、両中空体間の中空部には溶解体の注入鋳造通路と気体排出通路とを構成する高熱伝導性金属鋳型板が配置されており、２個の吸熱端と金属鋳型が鋳型板中空部分を吸熱中空体として協働構成しており、畜熱体には熱伝導性が良好で熱容量が大きくかつ表面積が大きいものが使われており、該畜熱体は膜状、片状、管状、糸状又はそれらの組合せの巻層など表面積大なる材料で形成されており、大面積で熱量を吸収し易くかつ高熱伝導性で大熱容量の畜熱体の場合には畜熱体は膜状、片状、綿状またはそれらの組合せの巻層で構成され、畜熱体は蜂巣状、綿状、麻状、膜状、螺旋巻片またはそれらの組合せの巻層で形成され、巻層間には熱伝導触媒が充分に伝熱できるための距離があり、巻層の開口部が吸熱端を指向しており、液状冷却剤が使用されている場合には、吸熱中空体横断面と真空中空体が接する外表面に溝などのチップが形成されており、吸熱中空体は熱伝導により溶解合金の凝固・冷却により放出された熱量を吸収し、熱伝導触媒が熱量を運んで最終的に流体通路において熱量を除去することを特徴とする請求項１、２、６、７、８、１４のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２２】
ケースまたはその一部が吸熱端として構成されており、吸熱端は光滑的でかつ高熱伝導性金属板と適合するように形成されており、吸熱端と金属板との間は中空状であり、溶解体の注入通路と気体排出通路を有する高熱伝導性金属鋳型が設けられており、吸熱端と金属板と金属鋳型とが協働して吸熱中空体を構成しており、畜熱体としては熱伝導性が良好で熱容量が大きくかつ表面積が大きいものが使用されており、畜熱体は膜状、片状、管状、糸状またはこれらの組合せの巻層で構成されており、また畜熱体は蜂巣状、綿状、麻状、膜状または螺旋巻片で構成された巻層で構成されており、巻層間には熱伝導触媒が充分に伝熱できるための距離が設定されており、液状冷却剤が使用されている場合には吸熱中空体横断面と真空中空体とが接触する外表面に溝または焼結金属粉末で形成された液体吸収チップが設けられており、吸熱中空体は熱伝導により溶解合金の凝固・冷却により放出された熱量を吸収し、熱伝導触媒が熱量を運んで最終的には流体通路において熱量を除去することを特徴とする請求項１、２、６、７、８、１５、２１のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２３】
吸熱中空体がケースの両端面を貫通するとともに伝熱管の中央に配置されており、該中空体の横断面内形は円形などに構成されており、外形は長方形、鼓形などの回転体形状に構成されており、放熱端の冷却流体通路は吸熱中空体の軸線と平行であり、縦外面が長方形や倒立錐形などの回転体外形上に分布する凹凸放射直列フィン形曲面、放射湾曲フィン形曲面、倒立錐形回転体上に分布する歯面その他の倒立回転体上に分布する凹凸状の薄壁流体通路に構成されており、流体通路の外側がケースを囲繞して冷却流体加速のための補助流体通路を形成しており、液状冷却剤が使用されている場合には吸熱中空体と真空中空体が接触する表面に溝、焼結チップが設けられており、吸熱中空体は高温流体が放出した熱量を吸収し、熱伝導触媒が熱量を流体通路に伝導し最終的には流体通路の外側を通る冷却流体で熱量を除去することを特徴とする請求項１、２、３、８、１４、１５のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２４】
一部の吸熱中空体がケース両端を貫通して伝熱管の中央に配置されており、吸熱中空体の横断面は円形、長方形、多辺形、歯形またはそれらの組合せであり、放熱端の流体通路は吸熱中空体軸線と平行でかつ中空体外側に配置される凹凸状放射直列フィン形または放射湾曲フィン形かつ曲面状であり、液状冷却剤が使用されている場合には吸熱中空体と真空中空体に連通している表面に溝や焼結チップが設けられており、該チップ底面に液状冷却剤の蓄積層が形成されており、吸熱中空体と密封中空体外側の流体通路と吸熱中空体と垂直なケース端とが協働して密封中空体を構成しており、ケース端および密封中空体の流体通路を囲繞してかつ流体出入口を具えた補助流体通路が設けられており、２種類の流体触媒熱交換のための熱交換器が設けられていることを特徴とする請求項１〜５、８、１２〜１５のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項２５】
密封中空体（１−２）と中空熱伝導触媒を収容するケース（１−１）とを有しており、該中空体の外側に畜熱体（１−４）が配置されており、該畜熱体は凹凸状の放射直列フィン形薄壁流体通路（１−４ａ）を有しており、１２個の長いフィンと１２個の短いフィンが伝熱管の軸線に沿って放射状に分布しており、全てのフィン内側は１個の畜熱体内中空体を構成して前記中空体と連通して中空体の延長部を構成しており、全てのフィンの外側は畜熱体を構成しており、畜熱体の流体通路は冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成しており、各畜熱体は同一の中空体およびその内部の熱伝導触媒（１−３）を共用しており、各畜熱体は相互に独立してかつ相互に連通しており、中空体の壁面と流体通路壁面とが協働して前記のケースを構成していて傾斜状態でも正常な伝熱が可能であり、相変態伝熱により熱伝導触媒を使用する場合には、中空体内に吸熱チップが配置されていることを特徴とする伝熱管。
【請求項２６】
密封中空体（２−２）と中空体中に設けられてかつ熱伝導触媒（２−３）を収容しているケース（２−１）とを有しており、該中空体の外側には凹凸状の平行直列フィン形の薄壁流体通路（２−４ａ）を有した畜熱体（２−４）が配置されており、１３個の流体通路がケースの一端から順序に等距離でケース吸熱（２−６）迄平行に並設されており、全ての流体通路の内部は畜熱体中空体を構成して中空体と連通しており、全ての流体通路の外側は畜熱体の流体通路となっていて冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成しており、畜熱体が同一の中空体および同一の畜熱体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立しかつ連通しており、中空体の壁面と流体通路の壁面とが協働してケースを構成しており、傾斜状態でも正常に伝熱可能であり、相変態伝熱により熱伝導触媒を使用する場合には中空体内に吸熱チップが設けられていることを特徴とする伝熱管。
【請求項２７】
密封中空体（３−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（３−３）を収容するケース（３−１）を有しており、長方形ケースと該ケースの左右端板で構成した中空体内部に１１個の畜熱体が設けられており、畜熱体は長方形横断面薄壁管で形成した流体通路（３−４ａ）を有しており、該流体通路はケース端板の両端を貫通しており、各長方形横断面薄壁管外壁は畜熱体の内部中空体を構成するとともに中空体と連通して中空体内に配置されており、薄壁管内壁は畜熱体の流体通路を構成して冷却流体と接触し畜熱体の放熱表面を構成しており、各畜熱体は同一の中空体および同一の中空体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、傾斜状態でも正常に伝熱しているので、相変態横断面により熱伝導触媒を使用する場合には中空体内に吸熱チップが設けられていることを特徴とする伝熱管。
【請求項２８】
密封中空体（４−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（４−３）を収容したケース（４−１）を有しており、中空体外側には９個の円柱形畜熱体（４−４）が設けられており、ケースは薄壁中空長方形板が形成しており、長方形板が底部と鏡像となっており、９個の円柱形薄壁管流体通路内部と中空体とが連通しており、蓄熱体の内側横断面が畜熱体を構成しており、中空体は密封真空中空体と相互に連通してかつ中空体の延長部を構成しており、各畜熱体の外表面は流体通路を構成して冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成しており、畜熱体の放熱面積を増加させるべく長方形板間に１２個の薄壁を貫通する円管が設けられており、該円管と接触する長方形板と平行に放熱片（４−１１）が設けられており、各畜熱体が同一の中空体および同一の中空体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立しているかまたは貫通しており、傾斜状態でも正常に伝熱できるように相変態伝熱で熱伝導触媒を使用する場合には、中空体内に伝熱管吸熱チップ（４−５）が配置されていることを特徴とする伝熱管。
【請求項２９】
密封中空体（５−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（５−３）を収容するケース（５−１）を有しており、円柱形ケース（５−１）とケース端板（５−６）で構成された中空体内部に畜熱体（５−４）が配置されており、ケースはケースを貫通する中空体を吸熱端として石墨ケース（５−１２）と密接しており、石墨ケースの中心通路は溶解金属の通路を構成しており、（５−１５）は鋳造液の入口となっており、（５−１６）は鋳造物の出口となっており、中空体と石墨ケースとの間には潤滑油の出入口（５−１３）が形成されており、畜熱体は８０個の円形横断面薄壁管で構成された流体通路であってケース両端の端板を貫通しており、薄壁管の外壁面は畜熱体を構成してその内部中空体はいずれも中空体（５−２）と連通してかつ中空体（５−２）中に配置されており、薄壁管内壁面は畜熱体の流体通路を構成し冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面となり、各畜熱体は同一中空体および同一中空体中の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、中空体は吸熱端として正常に伝熱できるために相変態伝熱で熱伝導触媒を使用する場合真空中空体（５−２）内の吸熱中空体の内壁に伝熱用チップが設けられていることを特徴とする伝熱管。
【請求項３０】
密封中空体（６−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（６−３）を収容するケース（６−１）を有しており、伝熱管軸線に垂直なケース吸熱端（６−１ａ）が中空体外側に配置されて伝熱管のひとつの平面となっており、中空体内部に畜熱体（６−４）が配置されており、畜熱体は高熱伝導係数で大吸熱量の金属材料で形成された表面積が広く熱量を吸熱・保存し易い吸収体（６−４ｂ）により構成されており（畜熱体は伝熱管内部に隠れた放熱端と言える）、畜熱体は１個の箔片状の大面積の銅材料螺旋体で形成されており、各層の間には熱伝導触媒の伝熱を充分に保つための間隔が設けられてその開口は吸熱端を指向しており、ケース、ケース吸熱端は吸収体を中空体中に囲繞しており、中空体内部は中空で少量の熱伝導触媒を収容していることを特徴とする伝熱管。
【請求項３１】
密封中空体（７−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（７−３）を収容するケース（７−１）を有しており、ケースの吸熱端は横断面が円形縦断面が長方形であって中空体の外側に配置されており、ケースとケース端板で構成する中空体内部に畜熱体（７−４）が配置されており、畜熱体は１１０個の円形横断面薄壁管で形成された流体通路を有しており、該流体通路は端板の両端を貫通しており、薄壁管外表面は畜熱体の内中空体となって中空体と連通して中空体内に配置されており、薄壁管内壁面は畜熱体の流体通路を構成していて冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面となっており、各畜熱体は同一の中空体および同一の中空体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、ローラーが低速運転において正常に伝熱できるために液体相変態伝熱で熱伝導触媒を使用する場合に中空体外縁およびケースの内壁面間に吸熱チップが設けられていることを特徴とする伝熱管。
【請求項３２】
密封中空体（８−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（８−３）を収容するケース（８−１）を有しており、ケース吸熱端（８−１）が横断面円形で縦断面長方形で中空体の外側に配置されており、ケースとケース端板とが形成する中空体内部に畜熱体（９−４）が配置されており、畜熱体は１２個の（または１２個の歯を有した１個の内歯式薄壁管）薄壁流体通路を有していてケース端板を貫通しており、薄壁管の各歯の内壁面は畜熱体の内中空体を構成しかつ中空体と連通して中空体内に配置されており、薄壁管の外壁面は畜熱体の流体通路を構成して冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面となっており、各畜熱体は同一の中空体および同一の中空体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、ローラーが低速運転中においても正常に伝熱できるため液体相変態で熱伝導触媒を使用する場合、中空体の外縁とケースの内壁面に伝熱チップが配置されていることを特徴とする伝熱管。
【請求項３３】
密封中空体（９−２）と内部が真空で熱伝導触媒を収容しているケース（９−１）とを有しており、ケースの吸熱端にケースを貫通する横断面が円形の吸熱中空体が形成されてかつ縦断面が台形であり、中空体の外側に畜熱体（９−４）が配置されており、畜熱体は凹凸状の放射直列フィン形薄壁流体通路を有しており、１２個の長フィンが中空体軸線に沿って放射状に分布しており、各長フィンの内側は畜熱体の内中空体となっておりかつ中空体と連通して中空体の延長部を構成しており、各長フィンの外側に畜熱体流体通路が形成されており、各畜熱体が同一の中空体および同一の中空体内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、中空体の壁面が流体通路の壁面と協働してケースを構成しており、液体相変態で熱伝導触媒を使用する場合吸熱中空体の中空体内の壁面に吸熱チップ（９−５）が配置されていることを特徴とする伝熱管。
【請求項３４】
密封中空体（１０−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（１０−３）を収容したケース（１０−１）とを有しており、ケースの吸熱端にケース両端を貫通する軸線に沿った薄壁円管および円管上に分布された１２個の吸熱中空体が設けられており、中空体外側に畜熱体（１０−４）が配置されており、畜熱体は凹凸放射直列フィン形薄壁流体通路を有しており、４８個の長フィンが中空体の軸線に沿って放射分布されており、各長フィンの内側は畜熱体中空体を構成し真空中空体と連通して中空体の延長部を構成しており、長フィンの外側は流体通路となって冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成しており、各畜熱体が同一の中空体およびその内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、吸熱中空体と流体通路とケースの両端とが協働して密封中空体とケースとを構成しており、液体相変態伝熱で熱伝導触媒を使用する場合吸熱中空体は真空中空体内の壁面に吸熱チップを有しており、吸熱中空体と流体通路とケース両端が協働してケースを構成しており、熱流体出入口の補助流体通路はケース両端の中央を囲繞してかつ吸熱中空体全部を囲繞しており、補助流体通路は流体通路壁面外側を囲繞していることを特徴とする伝熱管。
【請求項３５】
密封中空体（１１−２）と内部が真空でかつ熱伝導触媒（１１−３）を収容するケース（１１−１）とを有しており、ケースを吸熱端としており、３個の放射直列フィン形吸熱曲面が設けられており、吸熱端は中空体の外側に配置されており、畜熱体はケースの両端を貫通して凹凸放射直列フィン形流体通路を有しており、１６個の長フィンが電熱管軸線に沿って放射分布されており、長フィンの内側は内中空体を構成してかつ真空中空体と連通してその延長部を構成しており、長フィンの外側は流体通路を構成し手冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成し、各畜熱体は同一の中空体およびその内の熱伝導触媒を共用しており、各畜熱体は相互に独立または貫通しており、ケース吸熱端と流体通路とケース両端は協働して中空体を構成しており、液体相変態伝熱で熱伝導触媒を使用する場合にはケースは吸熱端となって３個のフィン形吸熱曲面を有しており、中空体内の壁面に吸熱チップが形成されており、補助流体通路がケース両端の中央部分と流体通路全体を囲繞していることを特徴とする伝熱管。
【請求項３６】
前記流体通路が等距離湾曲フィン形または放射湾曲フィン形であることを特徴とする請求項１９に記載の伝熱管。
【請求項３７】
流体通路間に放熱面積を増加させる若干の壁面と密接するフィン片が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の伝熱管。
【請求項３８】
コンピューターＣＰＵ、コンピュータービデオカード、大電力電子部品などの放熱に使用されることを特徴とする請求項２５または２８に記載の伝熱管。
【請求項３９】
高速凝固金属鋳型、高速凝固金属帯急速冷却ローラー、回転軸や回転ローラー、冶金鋳造ローラー、圧延ローラー、モーター回転軸、タービン羽根回転軸などの放熱に使用されることを特徴とする請求項３１または３２に記載の伝熱管。
【請求項４０】
発電機、モーターなどの放熱に使用されることを特徴とする請求項１８または３５に記載の伝熱管。
【請求項４１】
冶金の連続鋳結晶器と高速凝固金属線材料の放熱に使用されることを特徴とする請求項２９または３０に記載の伝熱管。
【請求項４２】
金属材料の塊状非晶、微晶、准晶の放熱に使用されることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれかひとつに記載の伝熱管。
【請求項４３】
プラズマ溶接切断、プラズマ吹付け噴射口、電子溶接銃噴射口、大電力アーク溶接銃噴射口などの放熱に使用されることを特徴とする請求項２３または３３に記載の伝熱管。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【技術分野】
【０００１】
この考案は組込み式伝熱管に関するものであり、より詳しくはコンピューターなどに組み込まれる伝熱管の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模なＩＣ、大型コンピューターおよび電子技術の発展に伴って、より高い電子機器の放熱技術が要求されている。例えばコンピューターの場合には、過去３０年間でＣＰＵの集積度が１万倍近くなり、電力消費も当初の数ワットから現在では数十ワットに達しており、その発生する熱量が場合によっては１００Ｗ／ｃｍ2にも及んでいる。
【０００３】
コンピューター運転の信頼性と使用寿命は運転温度と大きく関係するもので、チップの温度は内部で１３０℃以下、外部で８０℃以下であることが要求される。チップの温度が１℃上昇する毎に運転信頼度が３．８％低下し、チップの温度が１０％低下するとその寿命が５０％増加する。
【０００４】
さらに高速化および高集積度化にはチップ温度の均一性も必要である。故にコンピューターなどの電子製品における放熱の成否はその性能・信頼性およびコストに直接響いてくるのである。
【０００５】
電子技術の初期にあっては放熱技術は放熱ファン、放熱ボード、放熱口、キーボードの対流放熱および水冷却などに頼っていた。しかしこれらの放熱方式はコストが安いが放熱効果が良くないし、信頼性が低いなどの欠点があったので、コンピューターの急速な発展に応じることができなかった。アメリカＳａｎｄｈｙａ国立研究所は１９９８年に伝熱管を最初にコンピューターの放熱に応用してかなりの効果を挙げている。
【０００６】
伝熱管技術においては、管状の密封真空中空体に少量の液状冷却剤を封入して、液状冷却剤で吸熱・気化をさせて、凝縮放熱の相変態過程において熱量を交換するものであって、非常に高能率な放熱技術である。
【０００７】
伝熱管熱交換器においては、伝熱管部品の吸熱端と放熱端の間をスペーサーで離間させてある。吸熱端と放熱端とを吸熱中空体と放熱中空体などの中空体状に構成する。吸熱中空体には熱流体を通過させ、放熱中空体に冷却流体を通過させる。これにより熱量が伝熱管を通りかつ冷管を通って、相変態により熱量が冷却流体に伝えられて放熱を実現するものである。
【０００８】
伝熱管の構造においては、湾曲可能な管状密封真空中空体中に少量の液状冷却剤を注入し、吸熱端中に液体が循環できる液体吸収チップを形成する。伝熱管は単一で熱交換器としても使用できるが、多くの場合若干の部品を組み合わせて熱交換器として使用される。
【０００９】
現在コンピューターチップおよび電子部品など平面熱源の放熱伝熱管は多くの場合組込み式で採用されている。すなわち熱伝導性の良好な金属板に溝を刻設して、伝熱管の吸熱端を該溝に嵌合させて放熱端を通風場所に位置させる。金属板の平面を放熱部品上に載置して、熱源平面と金属板平面が充分に接触かつ絶縁されるように両者間にシリカゲル熱伝導絶縁チップを挿入する。
【００１０】
熱量は熱源からシリカゲルと絶縁片とを経て金属板と伝熱管に伝わり、伝熱管によって相変態されて吸熱端から凝縮端に送られる。凝縮端は熱量を吸収して伝熱管ケースを経てもう１層の熱伝導シリカゲルに伝える。熱量はさらにアルミ製のフィン形放熱器に伝わり、該放熱器に集まる熱量が強風に吹かれて熱源となる部品の温度を低下させる。
【００１１】
この嵌合型式の場合には、熱伝導過程における部品の接触界面の熱抵抗が低く、伝熱管は充分に伝熱効果を発揮できないので放熱効果があまり高くない。
【００１２】
その他にも１本以上の伝熱管を金属平板に溶接して、伝熱管の放熱端に複数の放熱フィン形チップを取りつける型式がある。しかし接触界面による熱抵抗は低減できるものの、伝熱管冷却剤が熱源に充分に接触できるものの伝熱管冷却剤が熱源に充分に接触できない故に、高い伝熱効果を得られない。
【００１３】
金属鋳造鋳型に注入された合金の凝固を早めかつ鋳型冷却を短時間で行うべく、伝熱管固有の軸方向伝熱特性を利用することが行われている。多数の伝熱管吸熱端を鋳造物中に押し入れて伝熱管の放熱端を水冷管中に挿入し、伝熱管で鋳造物の温度差を均一にする。水の使用量を増加させることなしに鋳型の伝熱効率をかなり向上させている。
【００１４】
しかし最新式の鋳造技術、例えば圧延ローラー、鋳造ローラー、連続鋳造結晶器などの熱交換における応用は伝熱管以外の型式はまだ開発されていないのが現状である。しかし既存の型式では熱交換過程において鋳型と伝熱管の壁との間における界面抵抗による制約があるので、高速凝固合金材料の鋳型への高い冷却速度への要求に応えていないのである。
【００１５】
Ｄａｖｉｄによる１９６０年の開発以来金属材料の高速凝固技術は不断に進められてシステム化されて、実験室規模から次第に工場生産へと転換されている。高速凝固金属材料は非常に高い力学的特性と物理化学的特性を有するので、世界中の当業者の注目を集めており、多大の人力と物資と費用とが投入されている。３０年近くの発展により高速凝固技術・金属の研究は重要な分野となっている。高速凝固技術が主として凝固速度の向上によって凝固度を向上させているので、凝固冷却速度は高速凝固材料の経営およびその性能に関して重要である。
【００１６】
現在高速凝固技術においては、高速凝固材料を製造する方法と設備は数十種類も存在している。基本的なものとしては、鋳型冷却技術、噴霧技術、表面溶解および沈殿などの方法が挙げられる。高速凝固の基本的原理は溶解体の分散と熱抵抗の低減である。これに基づいた既存の装置としては旋回または固定式鋳型があり、大体は伝熱性の良好な金属材料で形成されている。その熱交換においては、作業装置の基底に冷却液体の通路を形成し、冷却液体で基底が吸収した熱量を高速に排出して材料の高速冷却を図っている。
【００１７】
しかしこの型式では、伝熱方式と基底構造に制約されるが故に、基底と冷却液体との接触面積が小さくて、接触熱抵抗が大きくなり、溶解体が凝固の際に放出した大量の熱量は冷却液体で瞬間的に基底から吸収して排出することが困難である。故に凝固過程における伝熱速度を向上させて基底の温度分布を均一にすることが実現できない。加えて作業中における基底の熱平衡点温度が比較的高い故に、作業能率が低下し作業装置の寿命が短くなり、製品品質が低下するなどの欠点がある。
【００１８】
熱流体を噴射する噴出口は、工事技術に特にプラズマ溶接、吹付けヘッド、電子溶接の電子銃、大パワーアーク溶接銃のヘッド等として広汎に応用されている。作業中、高温熱流体が長時間で噴出口を通り、噴出口を損害しやすいため、人々は熱伝導性能の高い金属材料で噴出口を製造している。場合によって水冷却で噴出口を冷却している。それにしても、効果が理想的ではなく、噴出口の寿命が依然に短く、また冷却水の漏れで設備の絶縁機能が壊され、設備の安全信頼性は大いに低下されている。目下、噴出口に既に伝熱管伝熱技術を使用されているが、その技術プログラムが噴出口の放熱面積を改進できていなく、それに、噴出口の幾何サイズが小さいため、伝熱管技術の高効率的伝熱の特徴はまだまだ発揮できていない。そのため、目下、噴出口に応用される伝熱管放熱技術は、まだ工事技術の需要を満足させていなく、更に改進する可能性がある。
【００１９】
流体触媒間の熱交換器を含む換熱器は、国民経済の各業界によく見られる基礎的設備の一つである。昔から、人々は一貫して、各種技術や方法および手段を利用して換熱器の機能を改進し、換熱器の伝熱効率を向上させようとしている。高性能熱伝導触媒伝熱を含む伝熱管相変態伝熱技術は有効的な試みの一つである。伝熱管換熱器は、高い熱伝導系数、広い放熱面積及び比較的低い製造コストを持っているため、すでに換熱器分野及び余熱回収の面で比較的よく応用されている。しかし、伝統的な伝熱管換熱器は、伝熱管枝状分布および換熱器の方形箱構造が放熱面表面の垢と流体流動の死角及び渦巻を形成させやすいため、最終的に換熱器の正常換熱機能と使用寿命にマイナス影響を与えている。そして、伝統的な伝熱管換熱器は構造が単一的に、体積が大きく、応用において制限を受けている。今まで、集積式な伝熱管技術の換熱器分野に応用される関係報道は見当たらなかった。
【００２０】
大型電動機、発電機、及び発動機は現代工業の動力源及び現代技術が生存する支柱となり、国民経済の基礎設備となっている。これら設備は共同的な構造特徴としていずれも随時に放熱しなければならない回転軸がある。タイムリーに回転軸などの内部熱源が発生した熱量を排出しなければ、過熱による設備パワーの低下、絶縁の効果喪失、電器又は機械の損壊、乃至設備作業能力の喪失を誘致する可能性がある。普通では、電機は、温度が上昇して極限温度より１℃あがると、寿命を半分減少させると見られている。回転軸の放熱問題を解決するには、大容量の電動機、発電機の場合、普通、密閉循環気体冷却、管道通風式冷却、及び独立ファン冷却を使用して、または回転軸銅巻線を空心にし、冷却水を空心銅巻線と回転軸を通して、密封の水チューブで熱量を吸収し、排出している。伝熱管相変態伝熱技術で電機回転軸放熱を改善するのもあるが、電機の回転軸を斜度のある空洞にし、空洞が回転軸の吸熱部分と放熱部分を貫くようにし、空洞を真空にし、かつ少量の液体冷却剤を注入して冷却している。冷却剤が吸熱部分で吸熱し気化し、放熱部分で放熱し液体に凝縮し、それから回流液体が斜面による遠心力でまた吸熱部分に流し戻る。放熱部分の冷却剤が携帯する熱量がファンからの冷空気で吹かれ排出されて、最終的に回転軸内部の熱量を除去し、往復熱循環になっている。このように、旋転伝熱管技術で、比較的高い電機回転軸放熱効果を収めている。しかし、上述の方法においては、多くの不足があるが、方式によって、放熱能力が比較的ひくい、製造コストが高いなどの欠陥がある。なお共同的な不足としては、放熱面積が小さい、放熱能力が先天的に低いなどが目立っている。電機回転軸の放熱能力を改善し、更に上述の動力機械の能力と信頼性を向上させることは、一貫して科学者と工程技術者の長期的に直面する課題となっている。
【００２１】
上述のように、既存の伝熱管、伝熱管放熱器及び伝熱管換熱技術は、構造が簡単で、作業に信頼性があり、伝熱効率が高く、放熱効果を実現させやすいなど顕著な特徴を持つため、５０数年の発展において、既に航空、宇宙飛行などハイテク分野に多く応用され、かつ応用分野が多くなっている。近年来、新たな伝熱管構造と伝熱管伝熱原理が相当に開発されている。現在まで、伝熱管換熱技術における放熱面積増加方法は、大体伝熱管放熱端の絶対長さの増加、補助放熱チップの設置、及び伝熱管数量の増加などを主としている。伝熱管及び伝熱管技術の応用と普及は大いに伝熱管換熱器の構造形式が依然として単一的で、かつ伝熱管と伝熱管放熱器の吸熱端構造に変化が足りないなどの問題に大いに制限されている。特に、熱流体以外の接触熱源放熱において如何に熱抵抗を低下させて伝熱効率を向上させるためには、既存の伝熱管換熱技術は、伝熱管特有の構造形式に制限されて優位性を十分に発揮できない。それに狭い空間、特殊な幾何形状及び大熱流密度の放熱、または間断性瞬間が長く、熱流密度が高く、冷却条件に制限のある放熱に対して、既存の伝熱管技術には、改善しなければならないところがある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００２２】
この考案の目的は高伝熱効率を有した組込み式伝熱管を提供することにある。
【実施例１】
【００２３】
伝熱管は密封中空体（１−２）と中空状で内部に熱伝導触媒を収容するケース（１−１）を有している。中空体の外側には蓄熱体（１−４）が配置されている。蓄熱体には凹凸放射直フィン形流体通路（１−４）が形成されている。１２個の長フィンと１２個の短フィンとが伝熱管の軸線に沿って放射状に分布されている。全てのフィンの内側は畜熱体内中空体を構成し、かつ中空体と連通して中空体の延長部を形成している全てのフィンは畜熱体となり、畜熱体の流体通路は冷却流体と接触して畜熱体の放熱表面を構成している。各畜熱体は同一の中空体およびその内の熱伝導触媒を共用している。各畜熱体は相互に独立または貫通して、中空体の壁面と流体通路の壁面とは協働してケース（１−１）を構成している。中空体は内部が真空であって熱伝導触媒を収容している。傾斜状態でも正常に伝熱でき、相変態伝熱で液状熱伝導触媒を使用する場合には中空体内に伝熱チップが形成される。
【００２４】
うち、凹凸状薄壁流体通路１−４ａは、他の曲面体例えば等距離湾曲フィン形、放射湾曲フィン形等であってもよい。隣となる凹凸状のフィン形薄壁流体通路１−４ａの間、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触するフィン片を設置する。
【００２５】
ケース１−１の一部分は、熱源平面と接触できる平滑は吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース１−１は吸収した熱量を同一の密封真空中空体１−２内にある熱伝導触媒１−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして凹凸状の長フィン或は短フィン壁面が熱量を外側の流体通路１−４ａに伝送し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体構造での放熱器では、比べ物にならない。
【実施例２】
【００２６】
図２が示すように、本実施例２の組込み式伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、又は大電力電子部品放熱の放射直列フィン形曲面体構造組込み式伝熱管放熱器に使用される。
【００２７】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体２−２と、密封中空体にある真空にしかつ熱伝導触媒を入れている２−３のケース２−１を含む。特徴として、密封真空中空体２−２の外側に蓄熱体２−４を設置する。蓄熱体２−４は凹凸状の平行直列フィン形薄壁流体通路２−４ａ構造とする。かつ１３組のフィン形薄壁流体通路２−４ａがケースの一辺から順序に等距離でケース吸熱端２−６まで平行して並ぶ。全ての凹凸状フィン形薄壁流体通路２−４ａの内側は蓄熱体２−４内中空体となり、かつ密封真空中空体２−２と相通している。かつ密封真空中空体２−２の延長となる。全ての凹凸状フィン形薄壁流体通路２−４ａの外側は蓄熱体の流体通路２−４ａで、冷却流体と接触し、蓄熱体２−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体２−２及び同一の密封真空中空体２−２内の熱伝導触媒２−３を共用する。毎組の蓄熱体２−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体２−２の壁面と凹凸状薄壁流体通路２−４ａの壁面が共同に組込み式伝熱管のケース２−１を構成している。密封真空中空体２−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒２−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体２−２内に伝熱管吸熱チップ２−５構造を設置する。
【００２８】
うち、凹凸状薄壁流体通路２−４ａ構造は、他の曲面体例えば等距離湾曲フィン形、放射湾曲フィン形等であってもよい。
【００２９】
隣となる凹凸状のフィン形薄壁流体通路２−４ａの間、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触するフィン片を設置する。
【００３０】
ケース２−１の一部分は、熱源平面と接触できる平滑は吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース２−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体２−２内にある熱伝導触媒２−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。全ての凹凸状フィン形薄壁流体通路２−４ａが、急速に熱量を吸収し、分散させ、液体相変態或は高伝熱物質で熱量を伝送する。それから、凹凸状のフィン形壁面によって外側の冷却流体通路２−４ａに伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒２−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体構造での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例３】
【００３１】
図３が示すように、本実施例３の組込み式伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱或は大電力電子部品放熱の薄壁矩形管束式構造の組込み式伝熱管放熱器に使用される。
【００３２】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体３−２及び、内部を真空にしかつ熱伝導触媒３−３を入れているケース３−１を含む。特徴として、矩形ケース３−１や、ケースの左右端板３−６で構成した密封真空中空体３−２内部に１１組の蓄熱体３−４を取り付けている。蓄熱体３−４は矩形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路３−４ａ構造で、かつケース端板３−６両端を貫通している。各矩形横断面薄壁管外壁は蓄熱体３−４の内部中空体となり、かつ密封真空中空体３−２と相通し、密封真空中空体３−２内に置かれている。各矩形横断面薄壁管内壁は蓄熱体３−４の流体通路３−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体３−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体３−２及び同一の密封真空中空体３−２内の熱伝導触媒３−３を共用している。各蓄熱体３−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体３−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒３−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体３−２内に伝熱管吸熱チップ３−５構造を設置する。
【００３３】
うち、矩形横断面薄壁管の内壁に、一層伝熱管の放熱面積を増加させるために若干の壁面と緊密に接触するフィン片を設置する。
【００３４】
薄壁流体通路３−４ａの横断面形状は、円形、多辺形、歯形等或はその他の幾何形状にしてよい。
【００３５】
ケース３−１は、最低で一つの伝熱管吸熱チップ３−５構造を設置する端面を、熱源平面と接触できる平滑な吸熱端表面として作り、かつ熱源上方に設置し、熱量を吸収させる。ケース３−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体３−２内の熱伝導触媒３−３に伝送し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各矩形横断面薄壁管で熱量を流体通路３−４ａに流動する冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒３−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の実体構造での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例４】
【００３６】
図４が示すように、本実施例４の組込み式伝熱管は、コンピューターＣＰＵ放熱、又は大電力電子部品放熱の九つの均一分布の円柱形と台座ケースの鏡像的組合構造形式の組込み式伝熱管放熱器として使用される。
【００３７】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体４−２と内部を真空にし、かつ熱伝導触媒４−３を入れているケース４−１を含む。特徴として、密封真空中空体４−２の外側に、九組の円柱形蓄熱体４−４を設置する。底部吸熱端ケース４−１は、薄壁空心矩形板構造がする。底部吸熱端ケース４−１の上部薄壁空心矩形板が底部と鏡像になり、かつ九組の円柱形薄壁管流体通路４−４の内部中空体が相通しており、それに密封真空中空体４−２と相通している。各薄壁円管蓄熱体４−４の内側横断表面は蓄熱体となり、４−４中空体が密封真空中空体４−２と相通しおり、かつ密封真空中空体４−２の延長となる。各薄壁円管蓄熱体４−４の外表面が蓄熱体流体通路４−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体４−４の放熱表面となる。薄壁円管蓄熱体４−４の放熱面積を一層増加させるために、薄壁空心矩形板の間に１２組の薄壁を貫通する円管を設置し、かつ薄壁円管と接触する薄壁空心矩形板と平行する放熱片４−１１を設置する。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体４−２及び同一の密封真空中空体４−２内の熱伝導触媒４−３を共用する。各組蓄熱体４−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体４−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒４−３を入れている。傾斜の状態においても正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体４−２内に伝熱管吸熱チップ４−５構造を設置する。
【００３８】
うち、薄壁空心矩形板は、最低で一部分がケース４−１熱源平面と接触できる平滑な吸熱端表面と作り、かつ熱源上方において、熱量を吸収させる。ケース４−１が吸収した熱量を同一の密封真空中空体４−２内の熱伝導触媒４−３に伝送し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。各組薄壁円管が熱量を壁面外側の冷却流体４−４ａに伝導し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒４−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。
【実施例５】
【００３９】
図５が示すように、本実施例５の組込み式伝熱管は冶金工業連続鋳、造連続圧延工程の金属連続鋳造の結晶器放熱に使用される。
【００４０】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体５−２及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒５−３を入れているケース５−１を含む。特徴として、円柱形（或はその他の幾何形状）ケース５−１とケース端板５−６で構成した密封真空中空体５−２の内部に蓄熱体５−４を設置している。ケース５−１は、ケース５−１を貫通する吸熱中空体５−１ａを吸熱端として、石墨ケース５−１２と緊密に接触している。石墨ケース５−１２の中心通路は熔解体金属の通路となり、５−１５は鋳造液の入口となり、５−１６は鋳造物の出口となる。吸熱中空体５−１ａと石墨ケース５−１２の間に潤滑油の出入口５−１３を設置している。蓄熱体５−４は８０組の円形横断面薄壁管で構成された薄壁流体通路５−４ａ構造で、ケース相対両端の端板５−６両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体５−４となり、その内部中空体はいずれも密封真空中空体５−２と相通しており、かつ密封真空中空体５−２の中に設置されている。各円形横断面薄壁管内壁面は、蓄熱体５−４の流体通路５−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体５−４の放熱表面となる。各組蓄熱体５−４は、同一の密封真空中空体５−２及び同一の密封真空中空体５−２内の熱伝導触媒５−３を共用している。各組蓄熱体５−４は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体５−１ａは吸熱端として正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体５−２内に伝熱管吸熱チップ５−５構造を設置する。
【００４１】
うち、作業中、ケース５−１の相対両端の端板５−６を貫通する吸熱中空体５−１ａが吸熱端として、石墨ケース５−１２に接触し、熱源より熱量を吸収し、かつ吸収した熱量を同一の密封真空中空体５−２内の熱伝導触媒５−３に伝導し、熱伝導触媒５−３が吸収した熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組円形横断面薄壁管が熱量を流体通路５−４ａの中に流動する冷却流体に伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで、石墨ケース５−１２に接触する金属熱流体が急速に冷却、凝固し成型する。
【００４２】
流体通路５−４ａの横断面は、その他の幾何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工して結構である。
【００４３】
ケース５−１の上下両面に上述流体通路５−４ａと貫通する補助流体通路５−８が設置され、当該補助流体通路５−８に流体出入口５−９が設けられる。
【００４４】
吸熱中空体５−１ａは、その他の幾何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工して結構である。５−１４は冷却鋳造の冷却水噴水口である。
【実施例６】
【００４５】
図６が示すものは、塊状快速凝固金属材料製造に使用される蓄熱式組込み式伝熱管の冷却鋳型である。本組込み式伝熱管は特定冷却源が不要で、別に補助冷却装置を設置する必要がない。本組込み式伝熱管は１本を独立に使用しても、２本を連合して使用してもよい。
【００４６】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体６−２及び内部を真空にしたかつ熱伝導触媒６−３を入れているケース６−１を含む。特徴として、伝熱管軸線と垂直になるケース吸熱端６−１ａは密封中空体６−２の外側に置かれ、伝熱管の一つの平面となっている。蓄熱式組込み式伝熱管のケース６−１が構成した密封真空中空体６−２の内部に蓄熱体６−４を設置する。蓄熱体６−４は高熱伝導系数、大吸熱量の金属材料で製造された表面積が広い、熱量を熱吸し保存しやすい吸収体６−４ｂ構造（蓄熱体６−４ｂ構造は組込み式伝熱管内部に隠す放熱端とはいえる）である。蓄熱体６−４ｂ構造は、１組の箔片状の大表面積がある銅材料螺旋卷曲で作られたものである。毎層の間に熱伝導触媒６−３の十分伝熱を保証するための間隔を設定している。間隔の開口は吸熱端に向かっている。密封真空中空体６−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒６−３を入れている。ケース６−１、ケース吸熱端６−１ａは、吸収体６−４ｂを密封中空体６−２内に囲み、中空体内部が真空にしかつ少量な熱伝導触媒６−３を入れており、蓄熱式組込み式伝熱管と形成させている。
【００４７】
うち、蓄熱体６−４ｂ構造は、金属箔、片、糸、線で蜂巣状、綿絮状、麻状、膜状或は片螺旋卷に加工された巻層、薄壁管セット又は上記の組合形式等の形でよい。
【００４８】
ケース６−１の一部分は吸熱面とし、伝熱管の吸熱面が正常に伝熱できるために、相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体６−２の外縁と吸熱面の内壁面に伝熱管吸熱チップ６−５構造を設置する。
【００４９】
本発明は１本の伝熱管を独立に使用しても、２本乃至数本連合して使用できる。
【００５０】
１本の伝熱管を使用する場合、１本の伝熱管の吸熱端ともう一つの高熱伝導系数材料、例えば銅加工された端板の中間の高熱伝導系数材料、例えば銅で加工された鋳型板を置く。伝熱管、板、端板の三者をねじで連接させ、板の中間を中空にし熔解金属液体が注入鋳造するための流動通路と排気通路を設置し、伝熱管吸熱端、板、端板の三者が中空のところを吸熱中空体６−１ａを構成させる。熔解合金溶液が吸熱中空体６−１ａ内を通ると、熱量が急速に伝熱管の吸熱端６−１ａによって密封真空中空体６−２内の熱伝導触媒６−３に伝導され、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして、各層の膜状或は箔片状螺旋卷曲で作成された大表面積材料が急速に熱量を吸収し分散させ、液体相変態或は高伝熱物質で伝送する。瞬間に凝固潜在熱量と臨界熱量を釈放した合金熔解体は、液体合金分子の短距離、紊乱、無秩序の金属構造状態を保持したままで、最終的に非晶、微晶或は准晶等快速凝固金属材料になる。
【００５１】
二つの伝熱管の中間に、注入鋳造口と通気口を持つ高熱伝導系数材料、例えば銅で加工された金属鋳型板を設置して、より顕著な伝熱効果を取得できる。三つ、三つ以上の伝熱管を組合せて使用してもよい。
【実施例７】
【００５２】
図７が示すように、本実施例７の組込み式伝熱管は、快速凝固金属薄帯加工に使用する管束式旋転組込み式伝熱管ローラーである。
【００５３】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体７−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒７−３を入れているケース７−１を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端７−１は、横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体７−２の外側に置かれる。
【００５４】
円柱形ケース７−１、ケース端板７−６で構成する密封真空中空体７−２の内部に蓄熱体７−４を設置する。蓄熱体７−４は１１０組の円形横断面薄壁管で構成した薄壁流体通路７−４ａ構造で、ケース端板７−６の両端を貫通している。各円形横断面薄壁管外壁面は蓄熱体７−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体７−２と相通しており、かついずれも密封真空中空体７−２内に設けられる。各円形横断面薄壁管内壁面は蓄熱体７−４の流体通路７−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体７−４の放熱表面となる。各組の蓄熱体が同一の密封真空中空体７−２及び同一の密封真空中空体７−２内の熱伝導触媒７−３を共用している。各組蓄熱体７−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体７−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒７−３を入れている。ローラーが低速旋転において正常に伝熱できるために、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体７−２外縁及びケース７−１の内壁面に伝熱管吸熱チップ７−５構造を設置する。
【００５５】
うち、作業中、旋転する円柱形ケース７−１の外表面吸熱端が熱源に接触し、熱量を吸収し、かつ収した熱量を同一の密封真空中空体７−２内の熱伝導触媒７−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組円形横断面薄壁管が熱量を流体通路７−４ａに通過する冷却流体に伝え、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで、円柱形ケース７−１外表面に接触する金属熱流体を快速に凝固させる。
【００５６】
流体通路７−４ａの横断面は、他の幾何形状例えば矩形、歯形等に加工してよい。
【００５７】
ケース７−１の左右両端面に上述流体通路７−４ａと貫通する補助流体通路７−８を設置する。当該補助流体通路７−８に流体出入口７−９を構造する。ケース７−１が旋転軸に取付されるが、当該管束式熔解体旋転ローラーは旋転体となる。
【００５８】
吸熱中空体１０−１ａの横断面は、そのほかの幾何形状例えば円形、矩形、多辺形、歯形等或は上記の複合型等に加工してよい。
【００５９】
伝熱管ケース吸熱端７−１の縦断面は、鼓形でよいが、その他の回転に適した幾何形体に加工してもよい。
【００６０】
薄壁流体通路７−４ａの形体は、その他の幾何形状例えば矩形、多辺形、歯形等にしてもよい。
【００６１】
本発明は液体冷却剤を利用する場合に、特定的な伝熱原理を有し、特徴としては次のものを含む：
【００６２】
ａ）高速旋転時、伝熱管円形横断面ケース７−１は吸熱端表面として高速旋転中に熱源に接触して熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体７−２内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒７−３に伝導する。熱伝導触媒７−３が熱量を吸収し、急速に気化させ、飽和した蒸気は密封中空体７−２に満ち、低温薄壁流体通路７−４にあたると、急速に薄壁流体通路７−４表面で凝縮し、携帯する気化潜在熱量を釈放し、薄壁流体通路７−４が気化潜在熱量を薄壁流体通路中空体外の７−４ａ冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が伝熱管の吸収した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱効果を収められる。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱効果を収められる。
【００６３】
ｂ）低速旋転の場合、伝熱管円形横断面ケース７−１は吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体７−２にある液体冷却剤７−３の粘着力による吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒７−３に伝導し、熱伝導触媒７−３が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体７−２に満ちて低温薄壁流体通路７−４にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路７−４が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側７−４ａの冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸収した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体７−２の最低位置に戻り、液体冷却剤７−３が伝熱管液体吸収チップ構造７−５の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップ７−５に入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れた伝熱効果を収めている。
【実施例８】
【００６４】
図８が示すように、本実施例８の組込み式伝熱管は快速凝固金属薄帯鋳造及び冶金工業連続鋳造連続圧延工程金属帯材鋳造の内歯形中空体（或は円形を基礎に分布する密封中空体内部に設置された密封凹凸状薄壁曲面構造）式旋転組込み式伝熱管ローラーである。
【００６５】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体８−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒８−３を入れているケース８−１を含む。特徴として、伝熱管ケース吸熱端８−１は横断面が円形、縦断面が矩形で、密封中空体８−２の外側に置かれる。円柱表面ケース８−１とケース端板８−６が構成する密封真空中空体８−２の内部に蓄熱体８−４を設置する。蓄熱体８−４は１２組（或は１組の１２の歯を含む内歯形中空体横断面薄壁管で構成）の薄壁流体通路８−４ａ構造となり、かつケース端板８−６両端を貫通する。内歯形中空体横断面薄壁管の各歯の内壁面は蓄熱体８−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体８−２と相通しており、密封真空中空体８−２内に置かれる。各内歯形中空体横断面薄壁管の外壁面は蓄熱体８−４の流体通路８−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体８−４の放熱表面となる。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体８−２及び同一の密封真空中空体８−２内の熱伝導触媒８−３を共用している。毎組蓄熱体８−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体８−２の内部は真空にしかつ熱伝導触媒８−３を入れている。ローラーが低速旋転中においても正常に伝熱できるため、液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、密封真空中空体８−２の外縁とケース８−１の内壁面に伝熱管吸熱チップ８−５構造を設置する。
【００６６】
うち、作業中、旋転する円柱形ケース８−１の外表面は吸熱端として熱源に接触し、吸熱し、吸収した熱量を同一の密封真空中空体８−２内の熱伝導触媒８−３に伝送する。熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組内歯形中空体横断面薄壁管が熱量を流体通路８−４ａに流動する冷却流体に伝送する。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。それで円柱形ケース８−１の外表面に接触する金属熱流体を快速に凝固させる。
【００６７】
内歯形中空体横断面薄壁管は、高低歯組合の流体通路８−４ａの横断面等に加工してよい。
【００６８】
ケース８−１の左右両面に上述流体通路８−４ａと貫通する補助流体通路８−８を設置する。補助流体通路８−８に流体出入口８−９を構造する。ケース８−１が旋転軸に取付られて、管束式熔解体旋転ローラーも旋転体となる。
【００６９】
伝熱管ケース吸熱端８−１の縦断面は、鼓形或は他の回転に適した幾何形状に加工してよい。
【００７０】
薄壁流体通路８−４ａの形状は、その他の幾何形状例えば矩形、多辺形、歯形等に加工してよい。
【００７１】
本発明は液体冷却剤を使用する場合、特定な伝熱原理を持ち、特徴は次の通り：
【００７２】
ａ）高速旋転の時、伝熱管円形横断面ケース８−１は吸熱端表面として高速旋転中に熱源に接触して熱量を吸収し、ケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体８−２内にある遠心力によって吸熱端内壁表面に投げられた同一の熱伝導触媒８−３に伝導する。熱伝導触媒８−３が熱量を吸収し、急速に気化させ、飽和した蒸気は密封中空体８−２に満ち、低温薄壁流体通路８−４にあたると、急速に薄壁流体通路８−４表面で凝縮し、携帯する気化潜在熱量を釈放し、薄壁流体通路８−４が気化潜在熱量を薄壁流体通路中空体外の８−４ａ冷却流体に伝送し、最終的に冷却流体が伝熱管の吸収した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱効果を収められる。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、遠心力により、再び吸熱端内壁表面に投げられる。これで新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管旋転の遠心力が液体冷却剤が吸熱端への流動を保証しており、かつ最大限度で相変態伝熱過程における界面熱抵抗を減少させ、最大な伝熱効果を収められる。
【００７３】
ｂ）低速旋転の場合、伝熱管円形横断面ケース８−１は吸熱端表面として、旋転の中で、熱源に接触し熱量を吸収する。そしてケース吸熱端壁面で熱量を同一の密封中空体８−２にある液体冷却剤８−３の粘着力よる吸熱端内壁表面に粘着する同一の熱伝導触媒８−３に伝導し、熱伝導触媒８−３が熱量を吸収しかつ急速に気化させ、飽和蒸気が密封中空体８−２に満ちて低温薄壁流体通路８−４にあたると急速に薄壁流体通路表面で凝縮し、携帯する気化熱量を釈放し、薄壁流体通路８−４が気化熱量を薄壁流体通路密封中空体の外側８−４ａの冷却流体に伝導し、最終に冷却流体が伝熱管が吸収した熱量を除去する。薄壁流体通路表面で凝縮した液体冷却剤は、質量が急速に増加し、重力作用により再び伝熱管密封中空体８−２の最低位置に戻り、液体冷却剤８−３が伝熱管液体吸収チップ構造８−５の毛細管吸引力の作用で伝熱管液体吸収チップ８−５に入れられ、また熱源と接触できるところまで送られて、新たな伝熱過程がまたスタートし、継続に循環して放熱する。当該方法は、放熱面積が大きく、相変態を利用して全部の放熱面積の同一温下の均一伝熱を実現させており、伝熱管液体吸収チップの毛細管吸引力と液体冷却剤の粘着力が液体冷却剤の吸熱端への流動を保証しており、同様に優れた伝熱効果を収めている。
【実施例９】
【００７４】
図９が示す伝熱管、プラズマ溶接切断噴射口の倒立錐形放射直列フィン形組込み式伝熱管噴射口である。
【００７５】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体９−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒を入れている９−３のケース９−１を含む。特徴として、ケース９−１の吸熱端にケースを貫通する横断面が円形となる吸熱中空体９−１ａを構造する。９−１ａの縦断面が倒立の台形となる。；密封真空中空体９−２の外側に蓄熱体９−４を設置する。蓄熱体９−４は凹凸状の放射直列フィン形薄壁流体通路９−４ａ構造がし、１２の長フィンが吸熱中空体９−１ａ軸線によって放射分布している。各凹凸状長フィンの内側は蓄熱体９−４の内中空体となり、かつ密封真空中空体９−２と相通し、密封真空中空体９−２の延長となる。各凹凸状長フィンの外側に蓄熱体流体通路９−４ａは設けられ、冷却流体と接触し、蓄熱体９−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体９−２及び同一の密封真空中空体９−２内の熱伝導触媒９−３を共用している。毎組蓄熱体９−４は互いに独立又は貫通している。密封真空中空体９−２の壁面が凹凸状放射直列フィン形薄壁流体通路９−４ａの壁面と共同に組込み式伝熱管のケース９−１を構成している。密封真空中空体９−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒９−３を入れている。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体９−１ａの密封真空中空体９−２内の対応の壁面に伝熱管吸熱チップ９−５構造を設置する。
【００７６】
うち、ケース９−１の吸熱中空体９−１ａの横断面は、他の例えば矩形、多辺形等形状に加工してよい。
【００７７】
冷空気の対流を加速させ放熱するために、凹凸状薄壁流体通路９−４ａの外縁にケース９−１０を設置する。
【００７８】
凹凸状薄壁流体通路９−４ａは、他の曲面体例えば放射湾曲フィン形等にしてもよい。
【００７９】
隣となる凹凸状フィン形薄壁流体通路９−４ａの間に、若干のその壁面に緊密に接触するフィン片を設置して、伝熱管の放熱面積を増加させる。
【００８０】
ケース９−１に、外部設備と連接できるねじ山９−１１を設置する。
【００８１】
ケース９−１の吸熱中空体９−１ａが吸収した熱量を壁面で同一の密封真空中空体９−２内の熱伝導触媒９−３に伝導し、熱伝導触媒が熱量を急速に吸収し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸状放射直列フィン形薄壁壁面が熱量を外側の冷却流体通路９−４ａに伝導し、最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒９−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。この点においては、他の同様の噴射口構造と直壁伝熱管での放熱器が、比べ物にならない。
【実施例１０】
【００８２】
図１０が示す伝熱管設備は、二種の流体触媒が熱交換する複合構造組込み式伝熱管換熱器である。
【００８３】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体１０−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒１０−３を入れているケース１０−１を含む。特徴として、ケースの吸熱端にケース相対両端１０−１を貫通する伝熱管軸線を通る薄壁円管及び円管によって放射分布する１２組の心形表面の吸熱中空体１０−１ａを設置する。密封真空中空体１０−２の外側に蓄熱体１０−４を設置する。蓄熱体１０−４は、凹凸状の放射直列フィン形薄壁流体通路１０−４ａ構造がし、４８の長フィンが吸熱中空体１０−１ａの軸線によって放射分布している。各凹凸状長フィンの内側は蓄熱体１０−４中空体となり、かつ密封真空中空体１０−２と相通しており、密封真空中空体１０−２の延長となる。各凹凸状長フィンの外側は蓄熱体の流体通路１０−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体１０−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体１０−２及び同一の密封真空中空体１０−２内の熱伝導触媒１０−３を共用している。毎組蓄熱体１０−４は互いに独立又は貫通している。吸熱中空体１０−１ａ、薄壁流体通路１０−４ａ、及びケースの相対両端１０−１が共同に密封中空体１０−２を構成し、組込み式伝熱管のケースを構成している。密封真空中空体１０−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒１０−３を入れている。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、吸熱中空体１０−１ａは密封真空中空体１０−２内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ１０−５構造を設置している。吸熱中空体１０−１ａ、薄壁流体通路１０−４ａ、及びケース相対両端１０−１が共同に組込み式伝熱管のケースを構成している。熱流体出入口１０−１０の補助熱流体通路１０−１２はケース相対両端１０−１の中間部位を包容し、吸熱中空体１０−１ａを全部に包容している。冷却流体出入口１０−９の補助冷却流体通路１０−１１は放射直列フィン形薄壁流体通路１０−４ａの壁面外側を包容している。１０−１１、１０−１２及び組込み式伝熱管が共同に複合構造の組込み式伝熱管換熱器を構成している。
【００８４】
熱交換の時、熱流体が出入口１０−１０及び補助熱流体通路１０−１２を通じて伝熱管吸熱中空体１０−１ａに進入し、壁面で熱量を密封真空中空体１０−２内の熱伝導触媒１０−３に伝導し、熱伝導触媒１０−３が熱量を急速に吸收し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸状放射直列フィン形薄壁壁面が熱量を外側の冷却流体通路１０−４ａに伝える。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１０−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、全ての放熱表面積単位が最大の効能を発揮できる。それで小体積範囲における流体間の熱交換を実現させ、伝熱効果を向上させている。
【００８５】
液体冷却剤使用の場合、重力の影響を考慮して、本伝熱管換熱器を垂直させ、或は一定の傾斜角を置いて使用すべきである。
【００８６】
吸熱中空体１０−１ａの横断面は、他の幾何形状例えば円形、矩形、多辺形、歯形等又は上記の複合型等に加工してよい。
【００８７】
薄壁流体通路１０−４ａの形状は、その他の幾何形状例えば放射湾曲フィン形等或はケース相対両端１０−１を貫通する若干組の円形、矩形、多辺形、歯形等薄壁密封管状流体通路構造を構造してよい。
【実施例１１】
【００８８】
図１１が示す伝熱管設備は、発電機、電動機に使用する複合構造旋転組込み式伝熱管の回転軸である。
【００８９】
一種の組込み式伝熱管で、密封中空体１１−２及び内部を真空にしかつ熱伝導触媒１１−３を入れているケース１１−１を含む。特徴として、外円ケースを吸熱端１１−６とし、かつ三組の放射直列フィン形薄壁吸熱曲面１１−６ａを設置する。吸熱端は密封真空中空体１１−２の外側に置かれ、蓄熱体１１−４はケース相対両端１１−１を貫通しており、凹凸状の放射直列フィン形薄壁流体通路１１−４ａ構造がし、１６の長フィンが伝熱管軸線によって放射分布している。各凹凸状長フィンの内側は蓄熱体１１−４内中空体となり、かつ密封真空中空体１１−２と相通し、密封真空中空体１１−２の延長となる。各凹凸状長フィンの外側は蓄熱体の流体通路１１−４ａとなり、冷却流体と接触し、蓄熱体１１−４の放熱表面となっている。毎組の蓄熱体が同一の密封真空中空体１１−２及び同一の密封真空中空体１１−２内の熱伝導触媒１１−３を共用している。毎組蓄熱体１１−４は互いに独立又は貫通している。外円ケース吸熱端１１−６、薄壁流体通路１１−４ａ、及びケース相対両端１１−１が共同に密封中空体１１−２を構成し、組込み式伝熱管のケースを構成している。密封真空中空体１１−２内部は真空にしかつ熱伝導触媒１１−３を入れている１１−３。液体相変態伝熱で液体熱伝導触媒を使用する場合、外円ケースは、吸熱端１１−６となり、三組の放射直列フィン形薄壁吸熱曲面１１−６ａを含む。密封真空中空体１１−２内の対応壁面に伝熱管吸熱チップ１１−５構造を構造している。回転軸軸体及び流体出入口１１−９の補助熱流体通路１１−８は伝熱管ケース相対両端１１−１の中間部位を包容しており、薄壁流体通路１１−４ａを全部に包容している。１１−８、１１−９及び組込み式伝熱管などは共同に複合構造の組込み式伝熱管回転軸本体を構成している。
【００９０】
うち、放射直列フィン形薄壁吸熱曲面１１−６ａは、回転軸熱源によって設置する。回転軸熱源が発生した熱量は放射直列フィン形薄壁吸熱曲面１１−６ａで密封真空中空体１１−２内の熱伝導触媒１１−３に伝導させ、熱伝導触媒１０−３が熱量を吸収し、気化させ、分散させる。そして各組凹凸状の放射直列フィン形薄壁壁面が熱量を中空体内側の流体通路１１−４ａに伝導する。最終的に冷却流体が熱源の熱量を排出する。放熱面積の増加及び熱伝導触媒１１−３が熱源に最も近い場所に置かれ、かつ液体相変態或は高伝熱物質伝熱が超熱伝導過程に近似しているため、放熱表面温度の分布が均一的で、伝熱効率が高く、回転軸の放熱と安全信頼性の向上に有利となっている。
【００９１】
薄壁流体通路１１−４ａの形状はその他幾何形状例えば放射湾曲フィン形等或はケース相対両端１１−１を貫通する若干組の円形、矩形、多辺形、歯形等薄壁密封管状流体通路構造に加工してよい。
【００９２】
工業分野における応用性。本発明は、伝熱管ケース吸熱端の多様化設計、及び密封中空体内の吸熱表面の最も近い場所に熱伝導触媒を放置して、接触界面による熱伝導抵抗を減少させている。そして、伝熱管密封中空体外側或は内部、又は外側及び内部に蓄熱体を設置して、小体積において大きな放熱表面積を取得している。また熱伝導触媒の超熱伝導能力を利用し、熱量を蓄熱体の放熱端に最も近く場所に伝導させ、伝熱速度や効率及び伝熱能力を向上させている。本発明は接触性熱源又は流体触媒熱源に適用しており、綜合的な熱抵抗が小さい、放熱面積が広い、伝熱速度が速いなどの優位点を持っている。
【００９３】
本発明は工事応用分野が広いという特徴を持っている。コンピューターＣＰＵ放熱、コンピュータービデオカード放熱、大電力電子部品放熱等固体接触熱源及び熱伝導を主とする放熱、快速凝固金属薄帯加工の冷却ローラー放熱、快速凝固金属鋳型冷却放熱、快速凝固金属薄帯急速冷却ローラー放熱、旋転軸や旋転ローラー、及び冶金鋳造ローラー、圧延ローラーの放熱、発動機回転軸や、タービン羽根回転軸の放熱など転動熱源又は転動軸の放熱、新型金属材料業界の塊状非晶、微晶及び准晶など金属快速凝固放熱、プラズマ溶接切断、プラズマ吹き付けの噴射口や、電子溶接銃の噴射口、及び大パワーアーク溶接銃の噴射口等の放熱に応用できる。
【００９４】
この考案はコンピューターなどの電子機器産業において広く応用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１−１】本発明実施例１の正面図
【図１−２】本発明実施例１のＢ−Ｂ方向断面図。
【図１−３】本発明実施例１のＡ−Ａ方向断面図。
【図２−１】本発明実施例２の正面図。
【図２−２】本発明実施例２のＡ−Ａ方向断面図。
【図３−１】本発明実施例３の正面図。
【図３−２】本発明実施例３の断面図。
【図４−１】本発明実施例４の正面図。
【図４−２】本発明実施例４の上面図。
【図５】本発明実施例５の構造指示図。
【図６−１】本発明実施例６の正面断面図。
【図６−２】本発明実施例６のＢ−Ｂ方向断面図。
【図６−３】本発明実施例６のＡ−Ａ方向断面図。
【図７−１】本発明実施例７の縦断面正面図。
【図７−２】本発明実施例７の横断面図。
【図８−１】本発明実施例８の縦断面図。
【図８−２】本発明実施例８の横断面図。
【図９−１】本発明実施例９の局部断面正面図。
【図９−２】本発明実施例９のケース局部左断面図。
【図１０−１】本発明実施例１０の横断面図。
【図１０−２】本発明実施例１０の局部左断面図。
【図１１−１】本発明実施例１１の横断面図。
【図１１−２】本発明実施例１１のＡ−Ａ方向断面図。